7. Электрическая лампа и резистор соединены последовательно и включены в цепь напряжением 220 В. Сопротивление резистора 40 Ом, лампы - 400 Ом. Определите напряжение на лампе и на резисторе. Начертите схему цепи.

Решение:

При последовательном соединении сила тока одинакова во всех элементах цепи, а напряжение делится между ними.

1. Найдем общее сопротивление цепи:
• \( R_{общ} = R_{лампы} + R_{резистора} \)
• \( R_{общ} = 400 \text{ Ом} + 40 \text{ Ом} = 440 \text{ Ом} \)
2. Найдем силу тока в цепи по закону Ома:
• \( I = \frac{U_{общ}}{R_{общ}} \)
• \( I = \frac{220 \text{ В}}{440 \text{ Ом}} = 0.5 \text{ А} \)
3. Определим напряжение на лампе:
• \( U_{лампы} = I \cdot R_{лампы} \)
• \( U_{лампы} = 0.5 \text{ А} \times 400 \text{ Ом} = 200 \text{ В} \)
4. Определим напряжение на резисторе:
• \( U_{резистора} = I \cdot R_{резистора} \)
• \( U_{резистора} = 0.5 \text{ А} \times 40 \text{ Ом} = 20 \text{ В} \)
5. Проверим, что сумма напряжений равна общему напряжению:
• \( 200 \text{ В} + 20 \text{ В} = 220 \text{ В} \)

Схема цепи:

Ответ: Напряжение на лампе 200 В, на резисторе 20 В.