Feladat: 1804. fizika feladat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Molnár István 
Füzet: 1983/április, 183. oldal  PDF file
Témakör(ök): Ellenállás hőmérsékletfüggése, Ellenállások soros kapcsolása, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1982/október: 1804. fizika feladat

Az ellenállásnak a hőmérséklettől való függése következtében egy 110 V-ra készült 40 W-os izzó áramerősségének függése a feszültségtől: I=0,022U0,606; és egy 110 V-ra készült 110 W-os izzó áramerősségének függése a feszültségtől: I=0,052U0,606. Hogyan oszlik meg a feszültség, ha e két izzólámpát sorba kötve 220 voltra kapcsoljuk?

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

Legyen U1 és U2 a 40  W-os, illetve a 110  W-os izzóra jutó feszültség. A sorba kapcsolt izzókra felírhatjuk a Kirchhoff törvényeket:

U1+U2=U,(1)0,022U10,606=0,052U20,606,(2)


ahol U=220  V.
A (2) egyenlet alapján
U1U2=(0,0520,022)1/0,606=4,135
a feszültségek aránya. Ebből az (I) egyenlet segítségével kapjuk U1 és U2 értékét:
U1=177,2  V,U2=42,8  V.

Kiszámítható az egyes izzók üzemi teljesítménye is. Az izzókra jutó áramerősség a (2) egyenlet szerint:
I=0,022U10,606=0,51  A.
Így P1=I1U2=90  W és P2=I2U2=21,8  W.
 

Látható, hogy a 40  W-os izzó több mint kétszeres üzemi teljesítményen működik. A keletkező Joule hő miatt az izzószál hamarosan elolvad.
 

 Molnár István (Bp., Apáczai Csere J. Gyak. Gimn., II. o. t.)
 dolgozata alapján