Az alábbi két fizika feladatnak mi a megoldása?

Még a megoldás előtt tudni kell, hogy az izzólámpa ellenállása függ a rajta folyó áramtól. Ilyen iskolai példában feltételezzük, hogy az izzók ellenállása állandó, nem függ a rajtuk folyó áramtól. Egyébként sincs semmilyen erre vonatkozó adat.

1.

Kiszámolod az izzók ellenállásait:

R1=Un²/P1=12²/60=2,4 Ω

R2=R3=Un²/P2=12²/6=24 Ω

R2 és R3 izzók eredő ellenállása:

R23=R2·R3(R2+R3), de ha azonos a két párhuzamosan kapcsolt ellenállás, akkor:

R23=R2/2=R3/2=24/2=12 Ω

Ezzel az ellenállással sorosan van kapcsolva R1, így az egész áramkör eredő ellenállása:

Re=R1+R23=2,4+12=14,4 Ω

A telepen folyó áram (az eredő ellenállással még sorosan kapcsolódik a telep belső ellenállása):

I=Ut/(Rb+Re)=12/(3,6+14,4)=12/18=2/3≈0,667 A

Az első izzón eső feszültség a rajta folyó áram szorozva az ellenállásával:

U1=I·R1=(2/3)·12=8 V

(Az R1 izzón a teljes áram átfolyik, ugyanannyi, mint a telep árama)

2.

A wolframszál ellenállása:

R=U²/P=230²/60=881,67 Ω

Az ellenállás a fajlagos ellenállással, hosszal és keresztmetszettel:

R=ϱ·ℓ/A

Ebből kell kifejezni a keresztmetszetet:

A=ϱ·ℓ/R=0,55·0,25/881,67=1,56·10⁻⁴ mm²