1. Каковы значения электродвижущей силы (ЭДС) и напряжения на выводах источника тока в последовательной цепи

Предмет вопроса: Электродвижущая сила и напряжение в электрической цепи

Описание:
Электродвижущая сила (ЭДС) является мерой энергии, переносимой источником тока на каждый заряд, проходящий через электрическую цепь. Напряжение на выводах источника тока обозначает разность потенциалов между его выводами.

1. В данной последовательной цепи с протекающим током 5 ампер имеется внутреннее сопротивление ro = 0,2 ома и внешнее сопротивление r = 2,8 ома.

Для нахождения значения ЭДС и напряжения на выводах источника тока воспользуемся законом Ома и формулой для расчета ЭДС:

ЭДС = U_внутренняя + U_внешняя = I * ro + I * r

Где:
I - ток в цепи
ro - внутреннее сопротивление
r - внешнее сопротивление

Подставляя значения, получим:
ЭДС = 5 * 0,2 + 5 * 2,8 = 1 + 14 = 15 вольт
U_внутренняя = I * ro = 5 * 0,2 = 1 вольт
U_внешняя = I * r = 5 * 2,8 = 14 вольт

Таким образом, значения ЭДС и напряжения на выводах источника тока в данной последовательной цепи составляют 15 вольт и 14 вольт соответственно.

2. У нас есть два источника тока с внутренними сопротивлениями 0,1 ома и 0,8 ома, имеющими одинаковую ЭДС в 20 вольт. К каждому источнику подключено сопротивление нагрузки r = 1 ом. Необходимо определить, в каком из источников напряжение на внешнем сопротивлении будет выше.

Здесь мы можем использовать так называемое правило Кирхгофа для последовательных цепей (закон деления напряжения при последовательном подключении):

U_внешняя = U_экв * (r / (r + r_внутреннее))

Где:
U_экв - эквивалентная ЭДС источника тока
r - сопротивление нагрузки
r_внутреннее - внутреннее сопротивление источника тока

Для первого источника:
U_экв_1 = 20 вольт
r_внутреннее_1 = 0,1 ома

Подставляя значения, получим:
U_внешняя_1 = 20 * (1 / (1 + 0,1)) = 20 * (1 / 1,1) ≈ 18,18 вольт

Для второго источника:
U_экв_2 = 20 вольт
r_внутреннее_2 = 0,8 ома

Подставляя значения, получим:
U_внешняя_2 = 20 * (1 / (1 + 0,8)) = 20 * (1 / 1,8) ≈ 11,11 вольт

Таким образом, напряжение на внешнем сопротивлении будет выше для первого источника и составит примерно 18,18 вольт.

3. Если пять сопротивлений (15 ом, 10 ом, 3 ома, 2 ома, 1 ом) подключены параллельно, то общее сопротивление параллельной цепи может быть найдено по формуле:

1 / R_общее = 1 / R_1 + 1 / R_2 + 1 / R_3 + 1 / R_4 + 1 / R_5

Где:
R_1, R_2, R_3, R_4, R_5 - значения сопротивлений

Подставляя значения, получим:
1 / R_общее = 1 / 15 + 1 / 10 + 1 / 3 + 1 / 2 + 1 / 1

Суммируя дроби и находя их обратное значение, получим:
1 / R_общее = (2 + 3 + 10 + 15 + 30) / (15 * 10 * 3 * 2 * 1)
R_общее = 1 / (60 / 900) = 900 / 60 = 15 ом

Таким образом, общее сопротивление параллельной цепи составит 15 ом.

Совет: При изучении электрических цепей полезно знать как применять закон Ома и правила Кирхгофа для решения задач. Практика и понимание основ электрических цепей помогут лучше усвоить данную тему. Регулярное выполнение практических заданий и проведение экспериментов на практике также помогут закрепить знания.

Задание для закрепления:
Пять лампочек, каждая имеющая сопротивление 25 ом, подключены параллельно к батарее с ЭДС 12 вольт. Найдите общий ток, протекающий через цепь, и общее сопротивление в этой параллельной цепи.