Question

Имеется 3 источника тока с равными ЭДС 1=2=3, но с разными внутренними сопротивлениями r1=5 Ом, r2=20 Ом, r3=40 Ом. Какой источник следует выбрать, чтобы на плитке выделилась максимальная мощность? Сопротивление плитки R=20 Ом

Answer 1

Максимальная мощность на плитке соответствует максимальной силе тока в цепи I=E/(R+r/). Максимальный ток соответствует минимальному внутреннему сопротивлению источника. Imax=E/(R+r1)=E/(20+5)=E/25.

Ответ: источник с r1.

Answer 2

Для определения источника тока, при котором на плитке выделяется максимальная мощность, нужно использовать принцип максимальной передачи мощности.

Мощность, выделяемая на плитке, можно рассчитать по формуле:

P = I^2 * R,

где P - мощность, I - ток, протекающий через плитку, и R - сопротивление плитки.

Ток в цепи можно рассчитать с помощью закона Ома:

I = E / (R + r),

где E - ЭДС источника, r - внутреннее сопротивление источника.

Теперь рассчитаем мощность для каждого источника:

Для первого источника (E1 = 1 В, r1 = 5 Ом):

I1 = 1 / (20 + 5) = 1 / 25 A, P1 = (1 / 25)^2 * 20 = 0.0016 Вт.

Для второго источника (E2 = 2 В, r2 = 20 Ом):

I2 = 2 / (20 + 20) = 2 / 40 A, P2 = (2 / 40)^2 * 20 = 0.001 Вт.

Для третьего источника (E3 = 3 В, r3 = 40 Ом):

I3 = 3 / (20 + 40) = 3 / 60 A, P3 = (3 / 60)^2 * 20 = 0.00125 Вт.

Таким образом, максимальная мощность выделяется на плитке при использовании первого источника тока (E1 = 1 В, r1 = 5 Ом), и она составляет 0.0016 Вт.