Quale lampadina emetterà una luce più intensa se due lampadine da 100 W-220 V e 200 W-220 V sono collegate in serie per fornire 22 ov?

Ecco la ripartizione del motivo per cui la lampadina da 100 W si illuminerà più intensamente in questo scenario:

Comprensione dei concetti

* Potenza (W): Rappresenta la velocità con cui l'energia viene consumata da un dispositivo. Una lampadina con wattaggio più elevato utilizza più energia e quindi emette una luce più luminosa.

* Tensione (V): La differenza di potenziale elettrico che guida la corrente attraverso un circuito.

* Resistenza (Ω): Una misura di quanto un materiale resiste al flusso di elettricità.

* Connessione in serie: Quando i componenti sono collegati uno dopo l'altro, in ognuno di essi scorre la stessa corrente.

L'intuizione chiave

In un circuito in serie, la corrente è la stessa in ciascun componente. Poiché la tensione è divisa tra le lampadine, la lampadina con la resistenza più elevata avrà una caduta di tensione maggiore ai suoi capi. Questa maggiore caduta di tensione porta a una maggiore dissipazione di potenza e quindi a un bagliore più luminoso.

Calcoli

1. Resistenza: Possiamo calcolare la resistenza di ciascuna lampadina utilizzando la formula:

* Resistenza (R) =Tensione (V) ^2 / Potenza (P)

* Per la lampadina da 100 W:R =220^2 / 100 =484 Ohm

* Per la lampadina da 200 W:R =220^2 / 200 =242 Ohm

2. Divisione di tensione: Poiché le lampadine sono in serie, la resistenza totale è 484 + 242 =726 Ohm. La tensione verrà divisa proporzionalmente alle loro resistenze.

* Voltaggio sulla lampadina da 100 W:(484/726) * 220 V ≈ 146 V

* Voltaggio sulla lampadina da 200 W:(242/726) * 220 V ≈ 74 V

3. dissipazione di potenza: Ora possiamo calcolare la potenza consumata da ciascuna lampadina utilizzando la formula:

* Potenza (P) =Tensione (V) ^2 / Resistenza (R)

* Per la lampadina da 100 W:P ≈ 146^2 / 484 ≈ 44 W

* Per la lampadina da 200 W:P ≈ 74^2 / 242 ≈ 23 W

Conclusione

La lampadina da 100 W, avendo una resistenza maggiore, avrà una caduta di tensione maggiore ai suoi capi, portando a una dissipazione di potenza di circa 44 W, rispetto ai 23 W della lampadina da 200 W. Pertanto, la lampadina da 100 W brillerà più intensamente.