Какой диаметр и какая длина должны быть волоску лампочки мощностью 40 Вт, предназначенной для напряжения 220

Тема: Расчет диаметра и длины волоска лампочки.

Инструкция: Для расчета диаметра и длины волоска лампочки мощностью 40 Вт для напряжения 220 В, мы можем использовать закон Ома и закон Джоуля-Ленца.

Сначала мы найдем сопротивление лампочки мощностью 40 Вт при 220 В напряжении, используя закон Ома. Для этого мы воспользуемся формулой:

\[P = \frac{{V^2}}{{R}}\]

где P - мощность, V - напряжение и R - сопротивление.

Расставив известные значения, мы получим:

\[40 = \frac{{220^2}}{{R}}\]

Решая эту уравнение для R, мы найдем сопротивление лампочки.

Затем, используя закон Джоуля-Ленца, мы можем найти диаметр и длину волоска. Формула для закона Джоуля-Ленца выглядит следующим образом:

\[P = \frac{{I^2R}}{l}\]

где P - мощность, I - сила тока, R - сопротивление и l - длина волоска.

Мы уже нашли сопротивление лампочки, поэтому нам нужно найти силу тока. Для этого мы воспользуемся формулой:

\[I = \frac{{V}}{R}\]

Подставив известные значения, мы найдем силу тока.

Далее, приравняв значения мощности и используя известные значения силы тока и сопротивления, мы сможем найти длину волоска.

Наконец, используя известные значения диаметра поперечного сечения волоска и формулу для площади круга (\[A = \pi r^2\]), мы сможем найти диаметр волоска.

Дополнительный материал:
Для лампочки мощностью 40 Вт и напряжением 220 В, диаметр и длина волоска можно рассчитать следующим образом:

1. Рассчитать сопротивление лампочки по формуле \( P = \frac{{V^2}}{{R}} \), где P = 40 Вт и V = 220 В.
2. Решить полученное уравнение для R и найти сопротивление.
3. Рассчитать силу тока по формуле \( I = \frac{{V}}{{R}} \), используя известные значения V и R.
4. Рассчитать длину волоска по формуле \( P = \frac{{I^2R}}{{l}} \), зная значения P, I и R.
5. Используя значение диаметра поперечного сечения волоска и формулу для площади круга \( A = \pi r^2 \), рассчитать диаметр волоска.

Совет: Для более легкого понимания материала, может быть полезно вспомнить основные законы электричества, такие как закон Ома и закон Джоуля-Ленца. Также следует обратить внимание на правильное использование единиц измерения в формулах и осторожно следить за правильным подстановкой значений в уравнения.

Дополнительное задание:
Найдите диаметр и длину волоска лампочки мощностью 80 Вт для напряжения 120 В, если известно, что ее сопротивление составляет 9 Ом, а диаметр поперечного сечения волоска равен 0,03 мм.