Question

Из N = 16 элементов нужно составить батарею, чтобы при внешнем сопротивлении R = 4 Ом сила тока в нем была наибольшей. Как нужно соединить элементы? Внутреннее сопротивление одного элемента r = 0,25 Ом.

Answer 1

I=Eo/(R+ro)

При последовательном соединении ЭДС

Eo=N*E=16*E B

ro=N*r=16*0.25=4 Ом

I=16*E/(4+0.25*16)=2*E A

При параллельном соединении

I=E/(R+r/N)≈E/4 A

Наибольший ток при последовательном соединении

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

Answer 2

Для определения оптимальной конфигурации батареи, которая обеспечит наибольшую силу тока при внешнем сопротивлении R = 4 Ом и внутреннем сопротивлении одного элемента r = 0,25 Ом, следует использовать принцип максимальной передачи мощности.

Максимальная передача мощности происходит, когда внешнее сопротивление R нагрузки равно внутреннему сопротивлению батареи r. То есть, когда R = r.

В вашем случае, внутреннее сопротивление одного элемента r = 0,25 Ом. Таким образом, чтобы получить наибольшую силу тока, батарею из N = 16 элементов следует соединить последовательно.

При последовательном соединении сопротивления складываются: R_эфф = N * r R_эфф = 16 * 0,25 Ом = 4 Ом

Таким образом, при последовательном соединении 16 элементов с внутренним сопротивлением 0,25 Ом каждый, вы получите батарею с внутренним сопротивлением 4 Ом, что соответствует внешнему сопротивлению R. Это даст наибольшую силу тока в цепи при заданных условиях.