Question

Элемент с ЭДС = 2 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом. включили в цепь последовательно с амперметром, который показывает величину силы тока 0,8А. С каким КПД работает элемент?

Answer 1

η=U/E=(E-I*r)/E=1 - I*r/E=1 - 0.8*0.5/2=0.8  (80%)

==========================

Answer 2

Для вычисления КПД элемента необходимо знать полезную мощность, которую он выдает, и полную мощность, потребляемую элементом. Полная мощность, потребляемая элементом, равна произведению тока, проходящего через элемент, на напряжение на нем:

P_полн = I * U

где I - сила тока, проходящего через элемент, а U - напряжение на элементе. Напряжение на элементе равно сумме ЭДС элемента и падения напряжения на его внутреннем сопротивлении:

U = E + I * r

где E - ЭДС элемента, r - внутреннее сопротивление элемента. Подставляя значения, получим:

U = 2 В + 0,8 А * 0,5 Ом = 2,4 В

P_полн = 0,8 А * 2,4 В = 1,92 Вт

Полезная мощность равна произведению силы тока на напряжение на элементе без учета падения напряжения на его внутреннем сопротивлении:

P_полезн = I * E

P_полезн = 0,8 А * 2 В = 1,6 Вт

КПД элемента равен отношению полезной мощности к полной мощности:

η = P_полезн / P_полн

η = 1,6 Вт / 1,92 Вт ≈ 0,83

Ответ: КПД элемента равен примерно 0,83 или 83%.