Когда лампочка горит ярче

Электрическая цепь собрана из источника тока, лампочки и тонкой железной проволоки, соединённых последовательно. Лампочка станет гореть ярче, если

1) подсоединить к проволоке последовательно вторую такую же проволоку

2) железную проволоку заменить на нихромовую

3) поменять местами проволоку и лампочку

4) подсоединить к проволоке параллельно вторую такую же проволоку

Проанализируем все утверждения.

1) Если подсоединить к проволоке последовательно вторую такую же проволоку, то сопротивление цепи увеличится, поскольку оно прямо пропорционально длине проводника. Следовательно, сила тока в цепи уменьшаться и лампочка станет гореть тусклее.

2) Удельное сопротивление нихрома больще, чем у железа, следовательно, при замене железной проволоки на нихромовую, сопротивление цепи увеличится, сила тока в цепи упадёт, лампочка будет гореть менее ярко.

3) При последовательном соединении сила тока в цепи одинакова на каждом участке, сопротивление цепи не изменится, поэтому при перестановки любых элементов местами, яркость лампочки не изменится.

4) При параллельном соединении двух резисторов общее сопротивление участка вычисляется по формуле:

где R₁ — сопротивление первого резистора, R₂ — сопротивление второго резистора. Поскольку подсоединили точно такую же проволоку, R₁ = R₂ = R, тогда R_общ = 0,5R. Так как сопротивление уменьшилось, ток в цепи увеличился, следовательно, лампочка станет гореть ярче.

Что ты хочешь узнать?

Ответ

Две лампочки, на которых написано: 60 Вт, 220 В и 100 Вт, 220 В, соединили последовательно и включили в сеть. Какая из лампочек будет гореть ярче?

Читатель: Конечно, та, на которой написано 100 Вт, 220 В, ведь ее мощ­ность больше.

Автор: Ее мощность была бы больше, если бы на каждую из лампочек по­дали то напряжение, на которое они рассчитаны, т.е. 220 В. Но если лампочки соединены последовательно, то на каждой из них будет мень­шее напряжение, ведь при последовательном соединении справедлива формула: U0 = U1 + U2, где U0 – напряжение в сети, а U1 и U2 – напряжение соответственно на первой и второй лампочках.

Читатель: Не знаю. Но ведь не может же такого быть, чтобы ярче горела лампочка, рассчитанная на 60 Вт, чем лампочка, рассчитанная на 100 Вт?

Автор: Оказывается, может. Чтобы убедиться в этом, решим следующую задачу.

Задача 15.9. Лампочку, рассчитанную на мощность = 60 Вт, и лампочку, рассчитанную на мощность = 100 Вт, соединили последовательно и включили в сеть. Известно, что лампочки рассчитаны на одинаковое напряжение. Найдите отношение тепловых мощностей в лампочках:

= 60 Вт = 100 Вт Решение. Договоримся, что мощности, на которые рассчи­таны лампочки (их еще называют номинальными мощностями) будем обозначать буквами с ноликом вверху: , а реальные мощности – без нолика: Р1, Р2. Пусть лампочки рассчитаны на напряжение U

и имеют сопротивления R1 и R2. Тогда согласно формуле (15.11):

Пусть при последовательном соединении через лампочки идет ток. Сила тока равна I. Тогда согласно формуле (15.12):

Разделим равенство (1) на равенство (2), а равенство (3) на равенство (4), получим:

«Перевернем» дроби в левой и правой частях равенства (5), получим:

Поскольку в равенствах (6) и (7) правые части равны, то равны и ле­вые части равны:

Ответ в общем виде получен. Заметим, что чем больше номинальная мощность первой лампы , тем меньше (!) ее реальная мощность Р1. Подставим численные значения:

СТОП! Решите самостоятельно: А17, А18, В34, В37, В35, В36, С24.

Можно ли лампочку, рассчитанную на напряжение 120 В,

Подписка на рассылку

Какими бывают лампочки? О, самыми разными! Ведь вряд ли цеху или складу хватит одной 100-ваттной лампочки под потолком, там нужны прожекторы. А вот в жилых комнатах (квартир и домов) достаточно простых ламп слабой и средней мощности. В таких помещениях обычно используют традиционные лампы накаливания (все реже), галогеновые, люминесцентные и светодиодные лампы.

Вопрос «Какая лампочка ярче?» вообще не стоит — светодиоды уверенно лидируют вот уже который год. Они же самые экономичные и долговечные, даже самые дешевые (!) в пересчете на месяц использования. А вот какие лампочки светят лучше?

Галогенные лампы создают комфортный для жилых помещений «теплый» свет с высоким уровнем цветопередачи. Они также испускают УФ-излучение в абсолютно безопасных для человека количествах. Но все же такие лампы лучше не помещать рядом с ценными картинами, подолгу висящей одеждой (например, в прихожей) и другими вещами, способными выцвести.

Люминесцентные лампы создают достаточно комфортный рассеянный свет, подходят для помещений любых размеров. Однако они имеют существенный недостаток — незаметное мерцание, которое при длительном использовании ламп может сказываться на зрении. Вдобавок эти лампы немного искажают цветопередачу объектов, хотя на самом деле мало кто может увидеть это невооруженным взглядом.

Светодиодные лампы светят очень ярко и рекордно долго — от 20 до 100 тысяч часов (в зависимости от качества элементов и гарантии производителя). Они не мерцают, как люминесцентные, отличаются качественной цветопередачей. Их рынок развивается настолько быстро, что нельзя точно сказать, какие светодиодные лампочки лучше — просто выбирайте производителя с репутацией.

Теперь вы знаете, какие лампочки светят ярче. Но какие энергосберегающие лампочки лучше выбрать для дома? Не знаете, какую лампочку выбрать для вашего помещения, — отталкивайтесь от его функции. Для жилых помещений — теплый свет, для нежилых — холодный.

Легко заменить любые лампы на более долговечные светодиодные — достаточно выбрать модель с таким же цоколем. Какие лампочки для натяжных потолков самые популярные? Правильно, галогеновые типа MR16. С таким же успехом, но с бОльшим уровнем безопасности в фальш-потолках (натяжных, подвесных) можно использовать светодиоды MR16.

Лампы накаливания с цоколем E27 успешно заменят светодиодные модели: холодная 3,5W и нейтрально-белая 5W, «миньоны» с Е14 — модели на 4W (холодная и 3W (теплая).

За светодиодными лампочками — будущее. И попасть в него проще, чем вам казалось!