1) В каких пределах может лежать сопротивление резистора, включённого последовательно с лампочкой? 2) Укажите диапазон значений силы тока, который может протекать через лампу. 3) Рассчитайте минимальную и максимальную возможную мощность, выделяющуюся в лампочке фонарика.

Разбираемся:

Решение:

1. Сопротивление резистора: Точность номинала резистора ±5%, поэтому: Минимальное сопротивление: \( R_{min} = 2 - 2 \cdot 0.05 = 1.9 \) Ом Максимальное сопротивление: \( R_{max} = 2 + 2 \cdot 0.05 = 2.1 \) Ом Диапазон сопротивления: 1.9 Ом - 2.1 Ом
2. Общее сопротивление цепи: Минимальное общее сопротивление: \( R_{общ.min} = r + R_{min} = 2 + 1.9 = 3.9 \) Ом Максимальное общее сопротивление: \( R_{общ.max} = r + R_{max} = 2 + 2.1 = 4.1 \) Ом
3. Напряжение источника: Так как используется три последовательно соединенных батарейки с напряжением 1.5 В каждая, общее напряжение: \( U = 3 \cdot 1.5 = 4.5 \) В
4. Сила тока в цепи: Минимальная сила тока: \( I_{min} = \frac{U}{R_{общ.max}} = \frac{4.5}{4.1} ≈ 1.098 \) А Максимальная сила тока: \( I_{max} = \frac{U}{R_{общ.min}} = \frac{4.5}{3.9} ≈ 1.154 \) А Диапазон силы тока: 1.098 А - 1.154 А
5. Мощность, выделяющаяся в лампочке: Минимальная мощность: \( P_{min} = I_{min}^2 \cdot r = (1.098)^2 \cdot 2 ≈ 2.41 \) Вт Максимальная мощность: \( P_{max} = I_{max}^2 \cdot r = (1.154)^2 \cdot 2 ≈ 2.66 \) Вт Диапазон мощности: 2.41 Вт - 2.66 Вт

Ответ:

• Диапазон сопротивления резистора: 1.9 Ом - 2.1 Ом
• Диапазон силы тока: 1.098 А - 1.154 А
• Диапазон мощности: 2.41 Вт - 2.66 Вт