Які зміни відбудуться з потужністю лампи 1, лампи 2 та загальною споживаною потужністю, якщо потрапить у несправність

Тема вопроса: Вплив виходу з ладу лампи на потужність.

Обгрунтування: Якщо лампа 3 вийде з ладу, це призведе до зміни потужності лампи 1, потужності лампи 2 та загальної споживаної потужності. У колі, в якому лампи з"єднані послідовно, сила струму (I) через кожну лампу буде однаковою. За законом Ома, сила струму (I) в колі дорівнює відношенню напруги (U) до опору (R), тобто I = U / R.

Потужність (P) буде дорівнювати добутку сили струму (I) на напругу (U), тобто P = I * U. Замінюючи вираз для сили струму, отримаємо P = (U / R) * U = U² / R.

Якщо лампа 3 вийде з ладу, то сумарний опір кола зменшиться. Відповідно, сила струму (I) збільшиться, оскільки U незмінно. Згідно формулою для потужності (P = U² / R), збільшення сили струму призведе до зростання потужності лампи 1, лампи 2 та загальної споживаної потужності.

Приклад використання: Допустимо, що номінальна напруга на кінцях кола становить 220 В, а опір кожної лампи - 40 ом. Знайдемо потужність кожної лампи та загальну споживану потужність при робочому стані кола, і відповідно, при виході з ладу лампи 3.

В робочому стані:
- Потужність лампи 1: P₁ = (220²) / 40 = 1210 Вт
- Потужність лампи 2: P₂ = (220²) / 40 = 1210 Вт
- Загальна споживана потужність: P = P₁ + P₂ = 1210 + 1210 = 2420 Вт

При виході лампи 3 з ладу:
- Сумарний опір кола: R" = (40 * 40) / (40 + 40) = 20 ом
- Сила струму: I" = 220 / 20 = 11 А
- Потужність лампи 1: P"₁ = (11²) * 40 = 4840 Вт
- Потужність лампи 2: P"₂ = (11²) * 40 = 4840 Вт
- Загальна споживана потужність: P" = P"₁ + P"₂ = 4840 + 4840 = 9680 Вт

Порада: Для зрозуміння впливу виходу з ладу однієї лампи на потужність загальної системи, варто розглянути закони Ома та формули для потужності. Також, важливо запам"ятати, що внутрішні зміни в колі можуть вплинути на характеристики інших елементів системи.

Вправа: Якщо у колі з"єднати ще одну таку саму лампу паралельно з лампою 1, як це вплине на потужність лампи 1 та загальної споживаної потужності системи? Використайте розрахунки та закони, що були наведені вище.