Kezdőlap


Feladat:	96. fizika gyakorlat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Dalnoki Jenő , Dombi Gábor , Herendi Ágnes , Kafka Márta , Pintz János , Podhraczky István
Füzet:	1966/január, 37 - 38. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Ohm-törvény egyetlen fogyasztóra, Áram hőhatása (Joule-hő), Gyakorlat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1965/szeptember: 96. fizika gyakorlat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Az $N = U \cdot I = U \cdot U / R = U^{2} / R$ összefüggésből $R = U^{2} / N$ , így a 42 V 40 W-os izzók ellenállása ${(42 V)}^{2} / 40 W = 44, 1 Ω$ . Hasonlóképpen a fűtőszál ellenállása $96, 8 Ω$ , a 220 V 40 W-os izzólámpa ellenállása 1210 $Ω$ , végül a 42 V 60 W-os izzólámpa ellenállása $29, 4 Ω$ .

A 220 V 40 W-os izzólámpát bekapcsolva az áramkör teljes ellenállása az eredeti

5 \cdot 44, 1 Ω = 220, 5 Ω

helyett

4 \cdot 44, 1 Ω + 1210 Ω \approx 1390 Ω

, vagyis több, mint hatszor akkora az eredetinél, ekkor az áramerősség hatszor kisebb, a lámpák biztosan nem világítanak (egy izzóra eső feszültség kb. 7 V).
A 42 V 60 W-os izzólámpa ellenállása kisebb a kelleténél, ez az áramerősség növekedését vonja maga után. A teljes 210 V-ból egy 42 V 40 W-os izzóra eső feszültség ekkor tekintettel arra, hogy az áramkör ellenállása most

\begin{matrix} 4 \cdot 44, 1 Ω + 29, 4 Ω = 205, 8 Ω, \\ \frac{U_{1}}{210} = \frac{44, 1}{205, 5} \end{matrix}

alapján

U_{1} = 45

V, ettől az izzók valószínűleg nem égnek ki, de gyorsabban tönkremennek.
A fűtőszál bekapcsolása esetén a teljes ellenállás

273, 2 Ω

így ekkor egy 42 V 40 W-os izzóra jutó feszültség az

\begin{matrix} \frac{U_{2}}{210} = \frac{44, 1}{273, 2} \end{matrix}

összefüggésből

U_{2} \approx 34

V. Ekkor az várható, hogy az izzók gyengébben világítanak. (A fentiek során nem vettük figyelembe, hogy magasabb hőmérsékleten az izzószálak ellenállása nagyobb.) Hasonlóképpen megvizsgálhatjuk az egyes esetekben az áramerősségeket és a teljesítményeket.

Podhraczky István (Debrecen, Református Gimn., I. o. t.)