При параллельном подключении ламп к номинальному источнику электроэнергии c напряжением U = 220 В мощность тока в каждой лампе будет соответствовать маркировке - P1 = 60 Вт в первой и P2 = 40 Вт во второй. При последовательном подключении мощность тока определяется силой тока в цепи и напряжением на клеммах каждой лампы. Сила тока определяется сопротивлением цепи, это сопротивление складывается из сопротивлений нитей накала ламп, которые зависят от температур нитей, которые температуры - в свою очередь - зависят от силы тока. Поэтому для корректного учёта распределения мощностей в подобных нагрузках необходимо знать функцию зависимости сопротивления нитей накала от силы тока. В целом сие есть нелинейная задача, которую невозможно решить методами элементарной алгебры. Если, однако, допустить, что сопротивление светящейся лампы в широких пределах значений силы тока есть величина постоянная, задача существенно упрощается. Сопротивление включенной лампы Ri = U^2/Pi общее сопротивление цепи последовательно включенных ламп есть R1+R2 = (U^2)*(P1+P2)/(P1*P2) ток в такой цепи будет i = U/(R1+R2) = P1*P2/(U*(P1+P2)) На первой лампе выделится мощность p1 = i^2/R1 = P1*(P2^2/(P1+P2)^2)) = 9.6 ВТ На второй лампе p2 = i^2/R2 = P2*(P1^2/(P1+P2)^2)) = 14.4 Вт здесь Pi - мощность, указанная в маркировке.
вектор Е = вектор Е₁ + вектор Е₂
исходя из чертежа модуль напряженности равен Е = Е₁ + Е₂
E₁ = k*q₁/r₁² = 9*10⁹ Н*м²/Кл² * 4*10⁻⁹ Кл / 9*10⁻⁴ м² = 4*10⁴ В/м
E₂ = k*q₂/r₂² = 9*10⁹ Н*м²/Кл² * 12*10⁻⁹ Кл / 36*10⁻⁴ м² = 3*10⁴ В/м
Е = 4*10⁴ В/м + 3*10⁴ В/м = 7*10⁴ В/м = 70 кВ/м, вектор Е направлен в сторону заряда q₁
Потенциал системы зарядов равен алгебраической сумме потенциалов каждого из зарядов
φ = φ₁ + φ₂
φ₁ = k*q₁/r₁ = 9*10⁹ Н*м²/Кл² * (- 4*10⁻⁹ Кл) / 3*10⁻² м = - 12*10² В
φ₂ = k*q₂/r₂ = 9*10⁹ Н*м²/Кл² * 12*10⁻⁹ Кл / 6*10⁻² м = 18*10² В
φ = - 12*10² В + 18*10² В = 6*10² В = 600 В
При последовательном подключении мощность тока определяется силой тока в цепи и напряжением на клеммах каждой лампы. Сила тока определяется сопротивлением цепи, это сопротивление складывается из сопротивлений нитей накала ламп, которые зависят от температур нитей, которые температуры - в свою очередь - зависят от силы тока. Поэтому для корректного учёта распределения мощностей в подобных нагрузках необходимо знать функцию зависимости сопротивления нитей накала от силы тока. В целом сие есть нелинейная задача, которую невозможно решить методами элементарной алгебры.
Если, однако, допустить, что сопротивление светящейся лампы в широких пределах значений силы тока есть величина постоянная, задача существенно упрощается.
Сопротивление включенной лампы Ri = U^2/Pi
общее сопротивление цепи последовательно включенных ламп есть R1+R2 = (U^2)*(P1+P2)/(P1*P2)
ток в такой цепи будет i = U/(R1+R2) = P1*P2/(U*(P1+P2))
На первой лампе выделится мощность p1 = i^2/R1 = P1*(P2^2/(P1+P2)^2)) = 9.6 ВТ
На второй лампе p2 = i^2/R2 = P2*(P1^2/(P1+P2)^2)) = 14.4 Вт
здесь Pi - мощность, указанная в маркировке.