Question

Определите силу тока короткого замыкания батареи , ЭДС которой 15 В, если при подключении к ней резистора сопротивлением 3 Ом сила тока в цепи составляет 4 А

Answer 1

Как то так, но это не точно

Answer 2

Для определения силы тока короткого замыкания в данной ситуации, мы можем использовать закон Ома, который гласит:

$U = I \times R,$

где $U$ - напряжение, $I$ - сила тока и $R$ - сопротивление.

При коротком замыкании сопротивление $R$ становится очень маленьким, практически равным нулю. Таким образом, в цепи проходит максимальная сила тока, определяемая только внутренним сопротивлением источника, в данном случае, батареи.

Следовательно, сила тока короткого замыкания $I_{\text{кз}}$ будет равна:

$I_{\text{кз}} = \frac{E}{R_{\text{вн}}},$

где $E$ - ЭДС батареи, а $R_{\text{вн}}$ - внутреннее сопротивление батареи.

Из условия задачи известно, что ЭДС батареи $E$ равна 15 В, а при подключении резистора сопротивлением 3 Ом сила тока составляет 4 А. Это означает, что внутреннее сопротивление батареи и резистор сопротивлением 3 Ом образуют последовательное соединение.

Для определения внутреннего сопротивления батареи $R_{\text{вн}}$, мы можем использовать закон Ома для цепи с резистором:

$4\, \text{А} = \frac{15\, \text{В}}{3\, \text{Ом} + R_{\text{вн}}}.$

Теперь решим уравнение относительно $R_{\text{вн}}$:

$4\, \text{А} \times (3\, \text{Ом} + R_{\text{вн}}) = 15\, \text{В},$

$12\, \text{Ом} + 4\, \text{А} \times R_{\text{вн}} = 15\, \text{В},$

$4\, \text{А} \times R_{\text{вн}} = 15\, \text{В} - 12\, \text{Ом},$

$4\, \text{А} \times R_{\text{вн}} = 3\, \text{В},$

$R_{\text{вн}} = \frac{3\, \text{В}}{4\, \text{А}},$

$R_{\text{вн}} = 0.75\, \text{Ом}.$

Таким образом, внутреннее сопротивление батареи составляет 0.75 Ом.

Теперь мы можем определить силу тока короткого замыкания $I_{\text{кз}}$:

$I_{\text{кз}} = \frac{E}{R_{\text{вн}}} = \frac{15\, \text{В}}{0.75\, \text{Ом}} = 20\, \text{А}.$

Таким образом, сила тока короткого замыкания батареи составляет 20 Ампер.