Question

Найти КПД источника тока, если его внутреннее сопротивление r = 0.5 Ом, амперметр показывает I = 1.6 А, вольтметр показывает U = 1.2 В.

Answer 1

Решение задачи на фото.

Answer 2

Для расчета КПД источника тока, нам понадобятся значения внутреннего сопротивления и показаний амперметра и вольтметра.

Дано: - Внутреннее сопротивление источника тока (r) = 0.5 Ом - Показания амперметра (I) = 1.6 А - Показания вольтметра (U) = 1.2 В

Расчет КПД источника тока:

КПД (η) источника тока можно рассчитать по формуле:

η = (Pвых / Pвх) * 100%

где: - Pвых - выходная мощность источника тока - Pвх - входная мощность источника тока

Расчет выходной мощности (Pвых):

Выходная мощность источника тока может быть рассчитана по формуле:

Pвых = U * I

где: - U - напряжение на источнике тока - I - ток, потребляемый от источника тока

Расчет входной мощности (Pвх):

Входная мощность источника тока может быть рассчитана по формуле:

Pвх = Uвх * Iвх

где: - Uвх - напряжение на входе источника тока - Iвх - ток на входе источника тока

В данном случае, внутреннее сопротивление источника тока (r) является внутренним сопротивлением источника напряжения. Поэтому, чтобы рассчитать входную мощность (Pвх), мы должны использовать формулу:

Pвх = Uвх * Iвх = Uвх * (I + Iвн)

где: - Uвх - напряжение на входе источника тока - I - ток, потребляемый от источника тока - Iвн - ток, вызванный внутренним сопротивлением источника тока

Расчет КПД (η):

Теперь, когда у нас есть значения Pвых и Pвх, мы можем рассчитать КПД (η) источника тока:

η = (Pвых / Pвх) * 100%

Подставим значения и рассчитаем КПД источника тока:

- Внутреннее сопротивление источника тока (r) = 0.5 Ом - Показания амперметра (I) = 1.6 А - Показания вольтметра (U) = 1.2 В

Расчет выходной мощности (Pвых): Pвых = U * I = 1.2 В * 1.6 А = 1.92 Вт

Расчет входной мощности (Pвх): Pвх = Uвх * (I + Iвн)

Так как внутреннее сопротивление источника тока (r) является внутренним сопротивлением источника напряжения, то Iвн = Uвх / r.

Подставим значения: Pвх = Uвх * (I + Uвх / r) = 1.2 В * (1.6 А + 1.2 В / 0.5 Ом) = 1.2 В * (1.6 А + 2.4 А) = 1.2 В * 4 А = 4.8 Вт

Расчет КПД (η): η = (Pвых / Pвх) * 100% = (1.92 Вт / 4.8 Вт) * 100% = 40%

Таким образом, КПД источника тока составляет 40%.