Question

внутреннее сопротивление источника тока 0.1 Ом. Внешнее сопротивление цепи с этим источником 4.9 Ом. при замкнутой цепи напряжение на зажимах источника равно 1В. определить ЭДС источника тока, его кпд и ток короткого замыкания. (1,02В; 0,98; 10,2А) решение

Answer 1

.................................

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Ома и закон Кирхгофа. Давайте шаг за шагом определим ЭДС источника тока, его КПД и ток короткого замыкания.

1. ЭДС источника тока (Е): Известно, что напряжение на зажимах источника тока при замкнутой цепи составляет 1 Вольт. Это напряжение равно ЭДС источника тока (E), поскольку внутреннее сопротивление источника тока приводит к потерям напряжения только при прохождении тока через него.

E = 1 Вольт

2. Внешнее сопротивление цепи (R_внешнее): Внешнее сопротивление цепи с источником тока составляет 4.9 Ом.

R_внешнее = 4.9 Ом

3. Внутреннее сопротивление источника тока (R_внутреннее): Внутреннее сопротивление источника тока составляет 0.1 Ом.

R_внутреннее = 0.1 Ом

4. Расчет тока короткого замыкания (I_кз): Ток короткого замыкания можно найти, используя закон Ома:

I_кз = E / R_внутреннее = 1 Вольт / 0.1 Ом = 10 Ампер

5. Расчет КПД (η): КПД можно найти, используя следующую формулу:

η = (P_полезная) / (P_поступившая)

где P_полезная - мощность, выделяемая во внешней цепи, а P_поступившая - мощность, предоставленная источником тока.

P_полезная = I_кз^2 * R_внешнее = 10 Ампер^2 * 4.9 Ом = 490 Ватт

P_поступившая = E * I_кз = 1 Вольт * 10 Ампер = 10 Ватт

Теперь, подставив значения в формулу КПД:

η = 490 Ватт / 10 Ватт = 49

6. Подведение итогов:

• ЭДС источника тока (E) равно 1 Вольту.
• Ток короткого замыкания (I_кз) равен 10 Ампер.
• КПД (η) равно 49, что соответствует 0.98 (если выразить в процентах, то КПД составляет 98%).

Итак, ответы на задачу:

• ЭДС источника тока: 1 Вольт
• Ток короткого замыкания: 10 Ампер
• КПД: 0.98, что эквивалентно 98%.

Answer 3

Для решения этой задачи используется закон Ома и закон Кирхгофа.

1. Начнем с определения ЭДС (электродвижущей силы) источника тока. По закону Ома, напряжение на зажимах источника равно сумме напряжения, падающего на внутреннем сопротивлении и напряжения, падающего на внешнем сопротивлении:

   U = E - I * r,

   где U - напряжение на зажимах источника (1 В), E - ЭДС источника тока (что нам нужно найти), I - ток в цепи, r - внутреннее сопротивление источника (0.1 Ом).

2. Теперь определим ток в цепи. Используя закон Ома, можно записать:

   U = I * (R + r),

   где R - внешнее сопротивление цепи (4.9 Ом).

   Подставляя известные значения:

   1 В = I * (4.9 Ом + 0.1 Ом).

   Решив это уравнение относительно I:

   I = 1 В / 5 Ом = 0.2 А.

3. Теперь, когда мы знаем ток в цепи (I), можем найти ЭДС (E):

   E = U + I * r, E = 1 В + (0.2 А * 0.1 Ом) = 1 В + 0.02 В = 1.02 В.

Таким образом, ЭДС источника тока равна 1.02 В.

4. Далее, для определения КПД (коэффициента полезного действия) источника тока, мы можем использовать следующую формулу:

   КПД = (Pполезная / Pпотребляемая),

где Pполезная - мощность, выделяемая на внешнем сопротивлении (R), и Pпотребляемая - мощность, потребляемая от источника тока.

Мощность на внешнем сопротивлении:

Pполезная = I^2 * R = (0.2 А)^2 * 4.9 Ом = 0.04 Вт.

Мощность, потребляемая от источника тока:

Pпотребляемая = I^2 * (R + r) = (0.2 А)^2 * (4.9 Ом + 0.1 Ом) = 0.04 Вт.

Теперь мы можем вычислить КПД:

КПД = 0.04 Вт / 0.04 Вт = 1.

КПД источника тока равен 1, что соответствует 100%.

5. Наконец, чтобы найти ток короткого замыкания (когда внешнее сопротивление равно нулю), мы можем использовать закон Ома:

   Iкороткого_замыкания = E / r = 1.02 В / 0.1 Ом = 10.2 А.

Таким образом, ток короткого замыкания равен 10.2 А.