Question

ЕРС джерела струму дорівнює 5,0 В. До джерела під'єднали лампочку, опір якої 12 Ом. Знайти напругу на лампочці, якщо внутрішній опір джерела струму 0,50 Ом.

Answer 1

Закон Ома для полной цепи

I=E/(R+r)

I=5 B/(12+0,5) Ом

I=5/12,5 A

U=I*R=5*12/12,5=4,8 B

или

Ur=I*r

U=E - I*r=5 - (5/12,5)*0,5=5 - 0,2=4,8 B.

Ответ: 4,8 В.

Answer 2

Для розрахунку напруги на лампочці можемо використовувати закон Ома та закон Кірхгофа про збереження електричного заряду.

Закон Ома: U = I * R,

де U - напруга, I - струм, що протікає через лампочку, R - опір лампочки.

Закон Кірхгофа: Uдж = Uл + Uвнут,

де Uдж - напруга джерела струму, Uл - напруга на лампочці, Uвнут - втрата напруги на внутрішньому опорі джерела струму.

Ми знаємо, що Uдж = 5.0 В, Rл = 12 Ом та Rвнут = 0.50 Ом.

Закон Кірхгофа можна переписати як: Uл = Uдж - Uвнут.

Підставляючи вирази для Uдж та Uвнут, отримаємо: Uл = 5.0 В - I * 0.50 Ом.

Тепер ми повинні знайти значення струму I, використовуючи закон Ома для лампочки: I = U / R, I = Uл / Rл, I = Uл / 12 Ом.

Підставляючи значення Uл, отримаємо: I = (5.0 В - Uл) / 12 Ом.

Тепер ми можемо підставити це значення струму I у вираз для напруги на лампочці: Uл = 5.0 В - ((5.0 В - Uл) / 12 Ом) * 0.50 Ом.

Розкриваючи дужки та спрощуючи вираз, маємо: Uл = 5.0 В - (0.4167 В - 0.0417 Ул).

Після обчислень отримаємо: Uл = 0.4583 Ул + 5.0 В - 0.4167 В, 0.5417 Ул = 4.5833 В, Ул = 8.463 В.

Таким чином, напруга на лампочці дорівнює приблизно 8.463 В.