На рисунке изображена электрическая схема, состоящая из двух ламп Л1 и Л2 с одинаковыми сопротивлениями, ключа и источника постоянного напряжения. Первоначально ключ разомкнут.…
На рисунке изображена электрическая схема, состоящая из двух ламп Л1 и Л2 с одинаковыми сопротивлениями, ключа и источника постоянного напряжения. Первоначально ключ разомкнут. Как изменится полное сопротивление цепи и сила тока через лампу Л1 после замыкания ключа? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: Увеличится. Уменьшится. Не изменится. Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Сопротивление цепи Сила тока через лампу Л1
Предположим следующую конфигурацию: две лампы Л1 и Л2 с одинаковыми сопротивлениями подключены к источнику напряжения параллельно. Ключ расположен в ветке с Л2 так, что при разоре он открывает эту ветку; после замыкания ключа Л2 включается параллельно Л1.
Пошаговое решение:
- До замыкания ключа: только лампа Л1 подключена к источнику. Общее сопротивление цепи R_total(до) = R_L1 = R.
- После замыкания ключа: Л1 и Л2 оказываются параллельно друг другу, обе с сопротивлением R. Эквивалентное сопротивление параллельного соединения двух одинаковых резисторов равно R/2. Поэтому R_total(после) = R || R = R/2.
- Сравнение сопротивлений: R_total(после) < R_total(до) => сопротивление цепи уменьшилось.
- Ток через Л1: при идеальном источнике напряжения напряжение на Л1 остается постоянным (V). До замыкания I_L1(до) = V / R. После замыкания I_L1(после) = V / R = тот же самый ток. Следовательно, ток через Л1 не изменится.
Ответ в таблице (цифры обозначают характер изменения; допустимая система кодирования: 1 — увеличится, 2 — уменьшится, 3 — не изменится):
- Сопротивление цепи: 2 (уменьшится)
- Сила тока через лампу Л1: 3 (не изменится)
Примечание: если конфигурация сравнимая иная (например, лампы в последовательном соединении с ключом в параллельной ветке и т.д.), результаты могут отличаться. Здесь мы рассматривали наиболее типичную схему, где замыкание ключа добавляет параллельный путь и уменьшает общее сопротивление, а ток через Л1 при идеальном источнике остаётся неизменным.
