Каковы эдс и внутреннее сопротивление источника, если при силе тока 6а мощность во внешней цепи равна 90 вт, а при силе тока 2а эта мощность снижается до 60 вт?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для решения задачи воспользуемся основными законами электротехники: законом Ома для полной цепи и формулой мощности во внешней цепи. 1. Формулы и обозначения Мощность во внешней цепи Pcap P выражается через силу тока Icap I и напряжение на зажимах источника Ucap U: P=IUcap P equals cap I center dot cap UОтсюда напряжение на внешней цепи: U=PIcap U equals the fraction with numerator cap P and denominator cap I end-fraction Согласно закону Ома для полной цепи, ЭДС источника ( \mathscr{E}) связана с напряжением на нагрузке и падением напряжения на внутреннем сопротивлении ( rr) следующим образом: \mathscr{E} = U + I \cdot r = \frac{P}{I} + I \cdot r2. Составление системы уравнений Нам даны два состояния цепи:

  1. I1=6 Аcap I sub 1 equals 6 А, P1=90 Втcap P sub 1 equals 90 Вт I2=2 Аcap I sub 2 equals 2 А, P2=60 Втcap P sub 2 equals 60 Вт

Запишем уравнение \mathscr{E} = \frac{P}{I} + Ir для обоих случаев: \begin{cases} \mathscr{E} = \frac{90}{6} + 6r \\ \mathscr{E} = \frac{60}{2} + 2r \end{cases}Упростим значения дробей: \begin{cases} \mathscr{E} = 15 + 6r \quad (1) \\ \mathscr{E} = 30 + 2r \quad (2) \end{cases}3. Решение системы Приравняем правые части уравнений (1) и (2): 15+6r=30+2r15 plus 6 r equals 30 plus 2 rПеренесем слагаемые с rr в одну сторону, а числовые значения — в другую: 6r2r=30156 r minus 2 r equals 30 minus 15 4r=154 r equals 15 r=154=3.75 Омr equals fifteen-fourths equals 3.75 Ом Теперь найдем ЭДС ( \mathscr{E}), подставив значение rr в любое из исходных уравнений (например, во второе): \mathscr{E} = 30 + 2 \cdot 3.75 \mathscr{E} = 30 + 7.5 = 37.5 \text{ В}Ответ:

  • ЭДС источника: 37.5 В
  • Внутреннее сопротивление: 3.75 Ом

Я могу составить для вас аналогичную задачу с другими параметрами или рассчитать КПД этого источника для одного из режимов. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар