Скільки акумуляторів з ЕРС 1,4В і внутрішнім опором 0,5 Ом кожен необхідно з’єднати послідовно в батарею, щоб в нікеліновому провіднику довжиною 5 м і перерізом 0,1 мм^2 одержати струм 2 А?
Питомий опір нікеліну 0,4*10^-6 Ом*м
Відповідь повинна вийти 100 акумуляторів
ПРИКРІПИТИ ПОВНИЙ РОЗВ"ЯЗОК !!!!!
Answers & Comments
Дано:
ε = 1,4 В
r = 0,5 Ом
ι = 5 м
ρ = 0,4 * 10^-6 Ом*м
S = 0,1 мм^2 = 10^-7 м²
I = 2 А
Знайти:
n - ?
Розв'язок:
Для послідовного з'єднання джерел струму:
ε = ε1 + ε2 + ... + εn
r = r1 + r2 + ... + rn
Закон Ома для повного кола:
(1) I = ε / (R + r)
Електричний опір:
(2) R = ρι / S
Підставимо формулу (2) у формулу (1)
(3) I = ε / ((ρι / S) + r)
Оскільки потрібно знайти кількість послідовно з'єднаних акумуляторів, то:
(4) I = n*ε / ((ρι / S) + n*r)
Знайдемо n із формули (4):
I = n*ε / ((ρι / S) + n*r)
-> I = n*ε / ((ρι + n*rS) / S)
-> I = n*εS / (ρι + n*rS)
-> n*εS = I*(ρι + n*rS)
-> n*εS = Iρι + n*IrS
-> n*εS - n*IrS = Iρι
-> n*(εs - IrS) = Iρι
(5) n = Iρι / S(ε - Ιr)
Підставляємо значення у формулу (5):
n = 2 * 0,4 * 10^-6 *5 / 10^-7 * (1,4 - 2 * 0,5) = 100
Відповідь: 100 акумуляторів