#1. Какова ЭДС источника тока, если у него внутреннее сопротивление равно 2 Ом, а при нагреве электрического чайника

Содержание вопроса: Расчеты в электрических цепях

Описание:

#1. Для решения этой задачи мы можем использовать закон Ома и формулу для расчета КПД:

При нагреве чайника пар вырывается из его носика, что означает, что чайник потребляет мощность и тратит энергию. Эта энергия, соответственно, поступает от источника тока.

Используя формулу КПД:

КПД = (полезная мощность / входная мощность) * 100%

Мы можем записать это как:

98% = (полезная мощность / входная мощность) * 100%

Мы знаем, что полезная мощность равна выводимой мощности, поэтому:

98% = (P / В) * 100%

Теперь мы можем записать закон Ома для внешней цепи:

U = I * R

Где U - напряжение, I - ток, R - сопротивление.

Внутреннее сопротивление источника тока необходимо учесть при расчете напряжения на источнике, поэтому:

U = (I * R) + (I * r)

Где r - внутреннее сопротивление.

Теперь мы можем решить данную задачу, подставив все значения в формулы.

#2. На фото показана схема подключения источника к реостату и измерительным приборам. Для расчета ЭДС и внешнего сопротивления источника тока воспользуемся законами Кирхгофа и формулами для напряжения и сопротивления.

Напряжение, измеряемое вольтметром, равно напряжению на внешнем сопротивлении (реостате):

U = I * R

Где U - напряжение, I - ток, R - внешнее сопротивление.

ЭДС источника тока равна сумме напряжения на внешнем сопротивлении и напряжения на внутреннем сопротивлении:

E = U + (I * r)

Теперь мы можем решить данную задачу.

#3. На рисунке показана схема, в которой одинаковые резисторы соединены последовательно. Для расчета напряжения на данной схеме используем закон Ома и формулу для расчета эквивалентного сопротивления для резисторов, соединенных последовательно:

U = I * R

Где U - напряжение, I - ток, R - сопротивление.

Для нахождения сопротивления данной схемы мы можем использовать формулу:

Reqv = R1 + R2 + R3 + ...

Теперь мы можем решить задачу, подставив все значения в формулы.

Демонстрация:

#1. Какова ЭДС источника тока, если у него внутреннее сопротивление равно 2 Ом, а при нагреве электрического чайника пар вырывается из носика площадью поперечного сечения 1.5 см квадратных? При этом КПД источника составляет 98%.

Для решения этой задачи, мы должны:

1. Рассчитать полезную мощность чайника, зная площадь поперечного сечения и формулу для расчета мощности пара.
2. Рассчитать входную мощность, используя КПД и формулу для расчета КПД.
3. Рассчитать напряжение на источнике, используя закон Ома и формулу для расчета напряжения.

Подставив значения, получим ответ.

Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться со законами Кирхгофа, законами Ома и формулами для расчетов мощности в электрических цепях.

Проверочное упражнение:

#2. Каковы ЭДС источника и его внешнее сопротивление, если он подключен к реостату сопротивлением R и амперметр показывает ток 1.5 А, а вольтметр - напряжение 30 В? (Прикрепленное фото)

#3. На рисунке представлена схема, которая показывает соединение одинаковых резисторов с сопротивлением 2кОм. Какое напряжение присутствует на данной схеме? (Прикреплен рисунок)