Question

1. Общее сопротивление двух последовательно соединенных проводников 5 Ом, а параллельно соединенных 1,2 Ом. Найти отношение большего сопротивления к меньшему.2. При подключении внешней цепи к источнику тока с ЭДС 30 В напряжение на зажимах источника оказывается равным 27 В. Внешнее сопротивление цепи 9 Ом.3. Источник тока замыкается сначала сопротивлением 2 Ом, а затем сопротивлением 8 Ом. В обоих случаях на внешнем сопротивлении выделяется одинаковая мощность. Найти внутреннее сопротивление.4. При включении электромотора в сеть с напряжением 220В он потребляет ток 5 А. определить КПД электромотора, если сопротивление его обмотки равно 4,4 Ом.5. При подключении к аккумулятору с внутренним сопротивлением 2 Ом нагревательный элемент развивает мощность 50 Вт. При подключении нагревательного элемента к двум таким аккумуляторам, соединенным последовательно, выделяемая в нагревателе мощность составила 72 Вт. Найти сопротивление нагревателя.

Answer 1

Во втором задании условие проверьте, там что наддо найти? остальные во вложениях

Answer 2

1. Общее сопротивление двух последовательно соединенных проводников: Пусть R1 и R2 - сопротивления проводников. Если они соединены последовательно, то общее сопротивление (R_total) вычисляется как сумма их сопротивлений: \[ R_{\text{total}} = R_1 + R_2 = 5 \, \Omega + 1.2 \, \Omega = 6.2 \, \Omega \]

Отношение большего сопротивления к меньшему: \[ \frac{R_1}{R_2} = \frac{5 \, \Omega}{1.2 \, \Omega} \approx 4.17 \]

2. При подключении внешней цепи к источнику тока: ЭДС источника тока (E) = 30 В Напряжение на зажимах источника тока (U) = 27 В Внешнее сопротивление цепи (R) = 9 Ом

ЭДС равна сумме напряжения на внешнем сопротивлении и токе в цепи (закон Ома): \[ E = U + I \cdot R \] \[ 30 \, \text{В} = 27 \, \text{В} + I \cdot 9 \, \Omega \]

Решая уравнение, найдем ток I: \[ I = \frac{30 \, \text{В} - 27 \, \text{В}}{9 \, \Omega} = \frac{3}{9} \, \text{А} = 0.33 \, \text{А} \]

3. Источник тока замыкается сначала сопротивлением 2 Ом, а затем сопротивлением 8 Ом. В обоих случаях на внешнем сопротивлении выделяется одинаковая мощность. Пусть E - ЭДС источника тока, R_in - внутреннее сопротивление источника, R_ext - внешнее сопротивление.

По закону Ома: \[ I = \frac{E}{R_{\text{in}} + R_{\text{ext}}} \]

Мощность на внешнем сопротивлении: \[ P = I^2 \cdot R_{\text{ext}} \]

Поскольку в обоих случаях мощность одинакова, можно записать уравнения для двух случаев и приравнять их: \[ \frac{E^2}{(R_{\text{in}} + 2)^2} \cdot 2 = \frac{E^2}{(R_{\text{in}} + 8)^2} \cdot 8 \]

Решив уравнение, найдем внутреннее сопротивление.

4. При включении электромотора в сеть с напряжением 220 В и током 5 А: Сопротивление обмотки мотора (R_motor) = 4.4 Ом Мощность потребляемого тока: \[ P = U \cdot I = 220 \, \text{В} \cdot 5 \, \text{А} = 1100 \, \text{Вт} \]

КПД (Коэффициент полезного действия) мотора: \[ \text{КПД} = \frac{\text{Полезная мощность}}{\text{Потребляемая мощность}} \]

Полезная мощность (P_useful) на моторе: \[ P_{\text{useful}} = U \cdot I - I^2 \cdot R_{\text{motor}} = 220 \, \text{В} \cdot 5 \, \text{А} - (5 \, \text{А})^2 \cdot 4.4 \, \text{Ом} \]

Теперь можно вычислить КПД.

5. При подключении к аккумулятору с внутренним сопротивлением 2 Ом: Мощность развиваемая нагревательным элементом (P_single) = 50 Вт При подключении двух таких аккумуляторов последовательно: Общее внутреннее сопротивление (R_total) = 2 Ом + 2 Ом = 4 Ом Мощность в нагревателе (P_total) = 72 Вт

Сопротивление нагревателя (R_heater) можно найти, используя формулу мощности: \[ P_{\text{total}} = I^2 \cdot R_{\text{heater}} \] \[ 72 \, \text{Вт} = I^2 \cdot R_{\text{heater}} \]

Теперь у нас есть значение тока I, которое можно использовать, чтобы найти R_heater.

Обратите внимание, что во всех решениях использованы основные законы электричества: закон Ома (\[U = I \cdot R\]), законы мощности (\[P = I^2 \cdot R\]) и определение КПД.