Задание 16. При нагревании спирали лампы накаливания протекающим по ней электрическим током основная часть подводимой энергии теряется в виде теплового излучения. На рисунке изображены графики зависимости мощности тепловых потерь лампы от температуры спирали Р = Р(Т) и силы тока от приложенного напряжения I = I(U).
Выберите два верных утверждения о физических величинах, характеризующих этот процесс.
1) С увеличением напряжения на лампе температура её спирали увеличивается.
2) При мощности тепловых потерь 50 Вт температура нити накала лампы более 2800 К.
3) При силе тока через лампу 1,5 А температура нити накала составляет менее 3000 К.
4) При напряжении на лампе 100 В тепловая мощность, выделяемая на лампе, равна 80 Вт.
5) При мощности тепловых потерь 150 Вт напряжение на лампе составляет 100 В.
Решение.
1) Мощность на лампочке определяется как , откуда видно, что с увеличением напряжения мощность увеличивается. Из первого графика видно, что увеличение мощности приводит к увеличению температуры. Следовательно, увеличение напряжения приводит к увеличению температуры.
2) Из первого графика видно, что при T=2800 К мощность лампы уже больше 50 Вт.
3) Угловой коэффициент наклона прямой на втором графике равен . Тогда при I=1,5 А напряжение будет равно
,
откуда
По закону Ома Ом и мощность, выделяемая на лампе равна Вт. На первом графике видно, что при такой мощности температура меньше 3000 К.
4) При U=100 В сила тока I=2 А, сопротивление R=U/I=50 Ом и мощность на лампе Вт.
5) Из п. 4 видно, что при U=100 В мощность равна 200 Вт.
Ответ: 13.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: