100W-220VAND200W-220Vの2つのバルブが22oVを供給するためにシリーズで接続されている、どれをより明るく輝く電球が輝くでしょうか?
概念を理解する
* パワー(w): デバイスによってエネルギーが消費される速度を表します。より高いワット数電球は、より多くのエネルギーを使用するため、より明るく輝きます。
* 電圧(v): 回路を介して電流を駆動する電気電位差。
* 抵抗(ω): 材料が電気の流れにどれだけ抵抗するかの尺度。
* シリーズ接続: コンポーネントが次々と接続されている場合、同じ電流がそれぞれに流れます。
重要な洞察
シリーズ回路では、電流は各コンポーネントを介して同じです。電圧は電球全体に分割されるため、抵抗性が高い電球は、より高い電圧低下になります。このより高い電圧降下は、より多くの電力散逸につながり、したがって、より明るい輝きにつながります。
計算
1。抵抗: 式を使用して、各電球の抵抗を計算できます。
*抵抗(r)=電圧(v) ^2 / power(p)
* 100W電球の場合:r =220^2 /100 =484オーム
* 200Wの電球の場合:r =220^2/200 =242オーム
2。電圧分割: 電球は直列であるため、総抵抗は484 + 242 =726オームです。電圧は抵抗に比例して分割されます。
* 100W電球全体の電圧:(484 /726) *220V≈146V
* 200W電球全体の電圧:(242 /726) *220V≈74V
3。電力散逸: これで、式を使用して各電球で消費される電力を計算できます。
* POWER(P)=電圧(V) ^2 /抵抗(R)
* 100Wの電球の場合:P≈146^2/484≈44W
* 200Wの電球の場合:P≈74^2 /242≈23W
結論
抵抗が高い100Wの電球は、200Wの電球の23Wと比較して、より高い電圧降下を繰り返し、約44Wの電力散逸につながります。 したがって、100Wの電球はより明るく輝きます。