Question

Амперметр с сопротивлением 2 Ом подключен к батарее аккумуляторов показывает ток 5А .Вольтметр с сопротивлением 150 Ом подключен вместо амперметра и показывает напряжение 12В . Найти ток короткого замыкания.

Answer 1

R - внутреннее сопротивление батареи
E - ЭДС батареи
R1 = 2 Ом
R2 = 150 Ом
I1 = 5 A
U2 = 12 B
Ik=?

I2=U2/R2=12/150=0.08A

E=R1*I1+r*I1
E=U2+r*I2   (*)
R1*I1+r*I1=U2+r*I2   R1*I1-U2=r*I2-r*I1   R1*I1-U2=r*(I2-I1)
r=(R1*I1-U2)/(I2-I1)=(2*5-12)/(0.08-5)=0,4065 Ом
из (*)
E=U2+r*I2=12+0,4065*0,08=12,0325 В

Ik=E/(R+r) (закон Ома для полной цепи) КЗ, значит R=0
Ik=E/r=12,0325/0,4065=29,6 A 
 

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать закон Ома и закон Кирхгофа.

По закону Ома, напряжение U на резисторе R связано с током I следующим соотношением: U = I * R.

Таким образом, сопротивление резистора амперметра равно 2 Ом, а сопротивление резистора вольтметра равно 150 Ом.

По закону Кирхгофа для замкнутого контура сумма падений напряжения на элементах равна сумме электродвижущих сил: U1 + U2 = E.

В данном случае, U1 - напряжение на резисторе амперметра, U2 - напряжение на резисторе вольтметра, E - напряжение батареи.

Учитывая, что U1 = I * R1 и U2 = I * R2, где R1 - сопротивление амперметра, R2 - сопротивление вольтметра, получаем: I * R1 + I * R2 = E.

Подставляя известные значения, получаем: 5 * 2 + 5 * 150 = E.

10 + 750 = E.

E = 760 В.

Таким образом, напряжение батареи равно 760 В.

Ток короткого замыкания определяется как отношение напряжения к сопротивлению цепи, когда сопротивление стремится к нулю. В данном случае, ток короткого замыкания будет равен E / R, где R - сопротивление цепи.

Так как сопротивление цепи равно сумме сопротивлений амперметра и вольтметра, то R = R1 + R2.

Подставляя известные значения, получаем: R = 2 + 150 = 152 Ом.

Тогда ток короткого замыкания будет равен: Iкз = E / R = 760 / 152 = 5 А.

Таким образом, ток короткого замыкания равен 5 А.