Условие задачи:

При замыкании источника тока с внутренним сопротивлением 2 Ом на сопротивление 4 Ом напряжение на зажимах становится равным 6 В. Найти полную мощность источника тока.

Задача №7.4.29 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(r=2\) Ом, \(R=4\) Ом, \(U=6\) В, \(P-?\)

Решение задачи:

Полную мощность источника тока \(P\) определяют по такой формуле:

\[P = {\rm E}I\;\;\;\;(1)\]

Вероятно неизвестную ЭДС источника тока \(\rm E\) мы сможем найти через данное в условии напряжение на внешней цепи \(U\), которое можно найти таким образом:

\[U = IR\;\;\;\;(2)\]

Значит силу тока \(I\) можно определить так:

\[I = \frac{U}{R}\;\;\;\;(3)\]

Понятное дело, что силу тока \(I\) также можно вычислить по закону Ома для полной цепи:

\[I = \frac{{\rm E}}{{R + r}}\;\;\;\;(4)\]

Подставим выражение (4) в формулу (2):

\[U = \frac{{{\rm E}R}}{{R + r}}\]

Откуда ЭДС источника \(\rm E\) равна:

\[{\rm E} = \frac{{U\left( {R + r} \right)}}{R}\;\;\;\;(5)\]

А теперь подставим выражения (3) и (5) в формулу (1):

\[P = \frac{{U\left( {R + r} \right)}}{R} \cdot \frac{U}{R}\]

\[P = \frac{{{U^2}\left( {R + r} \right)}}{{{R^2}}}\]

Задача решена, посчитаем численный ответ:

\[P = \frac{{{6^2} \cdot \left( {4 + 2} \right)}}{{{4^2}}} = 13,5\;Вт\]

Ответ: 13,5 Вт.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

7.4.28 Электробритва имеет мощность 15 Вт и рассчитана на напряжение 110 В. При напряжении
7.4.30 Емкость аккумулятора 75 А*ч. Какую работу должен совершить источник тока для зарядки
7.4.31 Электроплитка, работающая от сети с напряжением 220 В, расходует мощность 600 Вт

Пожалуйста, поставьте оценку
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: