Решите задачу по физике + пояснение

В яких лампах нитка розжарювання тонше – в більш чи в менш потужних?

Мощность тока в лампе:

      P = U²/R

Так как зависимость мощности от сопротивления спирали при постоянном напряжении обратно пропорциональная, то чем больше сопротивление, тем меньше мощность (при постоянном напряжении).

Сопротивление спирали:

        R = ρL/S,  где ρ - удельное сопротивление вольфрама

                                L - длина спирали

                                S - площадь поперечного сечения

Очевидно, что чем меньше S, тем больше R при одном и том же материале спирали и ее длине.

Тогда:

             S₁ < S₂  =>   R₁ > R₂  =>   P₁ < P₂

Таким образом, при одном и том же напряжении и длине спирали, меньшую мощность будет иметь лампа с более тонкой спиралью.

То есть нить накаливания тоньше в лампах с меньшей мощностью.

1.R=ρl/S; Rобщ=Rстальной+Rалюминиевой+Rнихромовой;

ρалюминия=0.028 Ом*мм^2/м;

ρстали=0.15 Ом*мм^2/м;

ρнихрома=1.1 Ом*мм^2/м;

R1=(0.15*20)/1.5=2 Ома; R2=(0.028*50)/2=0.7 Ом;R3=(1.1*10)/0.5=22 Ома;

Rобщ=2+0.7+22=24.7 Ом

ответ: R=24.7 Ом

2.U=120 B        найдем напряжение на одной лампе, пользуясь законами

n=20              последовательного соединения: U₀=U₀/n=120/20=6 B;

I=4 A             найдем искомую величину из закона Ома:

________             I=U₀/R₀ ⇒ R₀=U₀/I;

R₀-?                        R₀=6/4 =1,5 Ом;

                             ответ:   R₀=1,5 Ом.