Номер 1208, страница 277 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

1208. Электрическая лампочка включена в цепь последовательно с электролитической ванной, наполненной слабым раствором поваренной соли. Изменится ли накал лампочки, если добавить в раствор еще некоторое количество соли?

Решение

Электрическая цепь состоит из последовательно соединенных лампочки и электролитической ванны. Общее сопротивление цепи складывается из сопротивления лампочки и сопротивления раствора электролита:

$R_{общ} = R_{лампы} + R_{раствора}$

Яркость накала лампочки определяется мощностью электрического тока, которая на ней выделяется. Мощность рассчитывается по формуле $P = I^2 R_{лампы}$. Так как сопротивление самой лампочки $R_{лампы}$ можно считать постоянным, её яркость напрямую зависит от квадрата силы тока $I$ в цепи. Сила тока, в свою очередь, определяется законом Ома для полной цепи: $I = U / R_{общ}$, где $U$ — напряжение источника питания.

Раствор поваренной соли (NaCl) является электролитом. Электрический ток в нем создается за счет движения заряженных частиц — ионов $Na^+$ и $Cl^-$, образующихся при растворении (диссоциации) соли в воде. Сопротивление раствора электролита зависит от концентрации этих ионов: чем выше концентрация, тем больше носителей заряда и тем ниже сопротивление раствора.

Изначально в ванне находится слабый раствор соли, что означает низкую концентрацию ионов и, следовательно, высокое сопротивление раствора $R_{раствора}$.

Когда в раствор добавляют еще некоторое количество соли, концентрация NaCl в воде увеличивается. Это приводит к увеличению числа ионов $Na^+$ и $Cl^-$. Увеличение концентрации носителей заряда вызывает уменьшение сопротивления раствора $R_{раствора}$.

Поскольку сопротивление раствора $R_{раствора}$ уменьшилось, общее сопротивление цепи $R_{общ}$ также уменьшится.

Согласно закону Ома, уменьшение общего сопротивления цепи при неизменном напряжении источника $U$ приведет к увеличению силы тока $I$ в цепи.

Увеличение силы тока $I$, протекающего через лампочку, приведет к увеличению выделяемой на ней мощности $P$, и, как следствие, лампочка станет гореть ярче, то есть её накал увеличится.

Ответ: Да, накал лампочки изменится. Он увеличится, так как добавление соли уменьшит сопротивление раствора, что приведет к увеличению силы тока в цепи.