Какое сопротивление должно быть включено последовательно с лампой, чтобы лампа горела нормальным накалом при напряжении 220 В, если лампа рассчитана на напряжение 120 В при мощности 60 Вт?

U = 220 В.

Uл = 120 В.

Nл = 60 Вт.

R - ?

При последовательном соединении проводников справедливы формулы: I = I1 = I2, R = R1 + R2, U = U1 + U2.

Найдём силу тока Iл, на которую рассчитана лампочка по формуле: Iл = Nл/Uл.

Iл = 60 Вт/120 В = 0,5 А.

Такая сила тока Iл = 0,5 А должна быть и на добавочном сопротивлении.

Найдём сопротивление лампочки: Rл = Uл / Iл.

Rл = 120 В / 0,5 А = 240 Ом.

Запишем закон Ома для участка цепи: Iл = U / (R + Rл).

Iл * (R + Rл) = U.

Iл * R + Iл * Rл = U.

R = (U - Iл * Rл) / Iл.

R = (220 В - 0,5 А * 240 Ом) / 0,5 А = 200 Ом.

Ответ: с лампочкой должно быть включено сопротивление R = 200 Ом.