При пiд’єднаннi вольтметра з опором 200 Ом безпосередньо до затискачiв джерела струму вiн показує напругу 20 В. Якщо це джерело замкнути на опiр 10 Ом, тодi струм у колi дорiвнюватиме 0, 6 А. Знайти ЕРС та внутрiшнiй опiр джерела.
Answers & Comments
lewsqj
Для розв'язання цієї задачі вам знадобиться використовувати закон Ома і правило Кірхгофа про збереження енергії.
Позначимо ЕРС джерела як "E" і внутрішній опір як "r".
1. При підключенні вольтметра з опором 200 Ом до джерела, згідно правила Кірхгофа, напруга "E" на вольтметрі дорівнює 20 В.
2. При замиканні на опір 10 Ом, згідно закону Ома, струм "I" в колі можна знайти за формулою: E = I * (r + 10) 20 В = I * (r + 10)
3. Також, ви знаєте, що струм в колі становить 0,6 А, коли замкнуто на опір 10 Ом. Тобто, I = 0,6 А
4. Зараз у вас є дві рівняння з двома невідомими (E та r): a) 20 В = I * (r + 10) b) I = 0,6 А
5. Розв'яжіть це систему рівнянь для знаходження E та r.
Спрощені рівняння: a) 20 В = 0,6 А * (r + 10) b) 0,6 А = 0,6 А
Тепер розв'яжемо рівняння (a) для r: 20 В = 0,6 А * r + 0,6 А * 10 20 В = 0,6 А * r + 6 А 0,6 А * r = 20 В - 6 А 0,6 А * r = 14 В r = 14 В / (0,6 А) r ≈ 23,33 Ом
Тепер, коли ви знайшли внутрішній опір "r", ви можете використовувати рівняння (b) для знаходження ЕРС "E": 0,6 А = 0,6 А E = I * (r + 10) E = 0,6 А * (23,33 Ом + 10 Ом) E ≈ 0,6 А * 33,33 Ом E ≈ 20 В
Отже, ЕРС джерела становить близько 20 В, а внутрішній опір приблизно 23,33 Ом.
Answers & Comments
Позначимо ЕРС джерела як "E" і внутрішній опір як "r".
1. При підключенні вольтметра з опором 200 Ом до джерела, згідно правила Кірхгофа, напруга "E" на вольтметрі дорівнює 20 В.
2. При замиканні на опір 10 Ом, згідно закону Ома, струм "I" в колі можна знайти за формулою:
E = I * (r + 10)
20 В = I * (r + 10)
3. Також, ви знаєте, що струм в колі становить 0,6 А, коли замкнуто на опір 10 Ом. Тобто,
I = 0,6 А
4. Зараз у вас є дві рівняння з двома невідомими (E та r):
a) 20 В = I * (r + 10)
b) I = 0,6 А
5. Розв'яжіть це систему рівнянь для знаходження E та r.
Спрощені рівняння:
a) 20 В = 0,6 А * (r + 10)
b) 0,6 А = 0,6 А
Тепер розв'яжемо рівняння (a) для r:
20 В = 0,6 А * r + 0,6 А * 10
20 В = 0,6 А * r + 6 А
0,6 А * r = 20 В - 6 А
0,6 А * r = 14 В
r = 14 В / (0,6 А)
r ≈ 23,33 Ом
Тепер, коли ви знайшли внутрішній опір "r", ви можете використовувати рівняння (b) для знаходження ЕРС "E":
0,6 А = 0,6 А
E = I * (r + 10)
E = 0,6 А * (23,33 Ом + 10 Ом)
E ≈ 0,6 А * 33,33 Ом
E ≈ 20 В
Отже, ЕРС джерела становить близько 20 В, а внутрішній опір приблизно 23,33 Ом.