Номер 1353, страница 253 - гдз по физике 9-11 класс сборник задач Капельян, Аксенович

Дано:

Напряжение зажигания неоновой лампы, $U_з = 80$ В

Напряжение гашения неоновой лампы, $U_г = 70$ В

Действующее значение напряжения в сети, $U_д = 60$ В

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Будет ли гореть лампа в сети переменного тока?

Решение:

Неоновая лампа зажигается только в том случае, если напряжение, приложенное к ее электродам, достигает или превышает напряжение зажигания $U_з$. В сети переменного тока напряжение изменяется по синусоидальному закону. Действующее значение напряжения $U_д$ связано с его максимальным (амплитудным) значением $U_{max}$ следующим соотношением:

$U_{max} = U_д \cdot \sqrt{2}$

Чтобы лампа зажглась, необходимо выполнение условия:

$U_{max} \ge U_з$

Вычислим максимальное значение напряжения в данной сети, подставив известное значение действующего напряжения:

$U_{max} = 60 \text{ В} \cdot \sqrt{2} \approx 60 \text{ В} \cdot 1.414 \approx 84.84$ В

Теперь сравним вычисленное максимальное напряжение с напряжением зажигания лампы:

$84.84 \text{ В} > 80 \text{ В}$

Поскольку $U_{max} > U_з$, максимальное напряжение в сети превышает напряжение зажигания. Это означает, что в течение каждого полупериода переменного тока будет момент, когда мгновенное напряжение достигнет 80 В, и лампа загорится. После зажигания она будет гореть до тех пор, пока мгновенное напряжение не упадет ниже напряжения гашения $U_г = 70$ В. Таким образом, лампа будет периодически вспыхивать.

Ответ: Да, лампа будет гореть (вспыхивать).