Вопрос:

На рисунке показан график зависимости силы тока в лампе накаливания от напряжения на её клеммах. КПД источника (в долях) равен 0,6. Какова мощность, выделяемая в источнике тока при напряжении на лампе 20 В?

Фотография

Ответ ассистента

Для решения задачи выполним следующие шаги: 1. **Определим силу тока при заданном напряжении:** По графику видно, что зависимость тока $I$ от напряжения $U$ между точками $(10\text{ В}; 1\text{ А})$ и $(30\text{ В}; 2\text{ А})$ линейна. Найдем значение силы тока при $U = 20\text{ В}$. Уравнение прямой: $I = kU + b$. $1 = 10k + b$ $2 = 30k + b$ Вычитая уравнения, получаем: $20k = 1 \Rightarrow k = 0,05$. Тогда $b = 1 - 10 \cdot 0,05 = 0,5$. При $U = 20\text{ В}$: $I = 0,05 \cdot 20 + 0,5 = 1,5\text{ А}$. 2. **Найдем мощность, выделяемую в источнике:** КПД источника $\eta = \frac{P_{\text{полезная}}}{P_{\text{полная}}} = \frac{IU}{IU + P_{\text{источника}}}$. Отсюда выразим мощность потерь на источнике $P_{\text{источника}}$: $P_{\text{источника}} = P_{\text{полезная}} \cdot \left(\frac{1}{\eta} - 1\right) = IU \cdot \left(\frac{1}{0,6} - 1\right)$. 3. **Вычислим ответ:** $P_{\text{источника}} = 1,5 \cdot 20 \cdot \left(\frac{10}{6} - 1\right) = 30 \cdot \left(\frac{5}{3} - 1\right) = 30 \cdot \frac{2}{3} = 20\text{ Вт}$. **Ответ:** 20 Вт.

Другие решения

Что ещё задавали пользователи