Какое количество аккумуляторов с одинаковыми значениями ЭДС ε=1,25B и внутренним сопротивлением r=0,004 Ом необходимо
Какое количество аккумуляторов с одинаковыми значениями ЭДС ε=1,25B и внутренним сопротивлением r=0,004 Ом необходимо использовать для создания батареи, которая обеспечит напряжение V=115 В на зажимах при токе I=25 A?
07.12.2023 17:13
Разъяснение: Для расчета количества аккумуляторов, необходимых для создания батареи с заданным напряжением, мы можем использовать закон Ома и закон Кирхгофа.
Закон Ома гласит, что напряжение V на зажимах батареи равно произведению силы тока I на общее сопротивление R батареи, где R = r + Rвнешнее, где r - внутреннее сопротивление аккумулятора, а Rвнешнее - сопротивление внешней части цепи, подключенной к батарее.
Сначала мы найдем общее сопротивление R батареи, используя закон Ома и известные значения напряжения V и силы тока I: R = V / I.
Затем мы можем найти общее количество аккумуляторов, используя следующую формулу: N = V / (ε - r), где N - количество аккумуляторов, ε - значение ЭДС аккумулятора, а r - внутреннее сопротивление аккумулятора.
В нашем случае, значение ЭДС ε = 1,25 В, внутреннее сопротивление r = 0,004 Ом, напряжение V = 115 В и ток I = 25 А.
Доп. материал:
Найдем количество аккумуляторов необходимых для создания батареи с заданными значениями:
N = 115 / (1,25 - 0,004)
N ≈ 92
Совет: При расчетах используйте значения в одних и тех же единицах измерения (например, вольты и амперы). Также убедитесь, что вы правильно понимаете и используете соответствующие формулы и законы для решения задачи.
Закрепляющее упражнение:
Если номинальное значение ЭДС аккумулятора увеличить до 1,5 В, а внутреннее сопротивление уменьшить до 0,003 Ом, сколько аккумуляторов потребуется для создания батареи с тем же напряжением 115 В и током 25 А?
Инструкция:
Для решения данной задачи нам потребуется использовать закон Ома для цепи с последовательно соединенными аккумуляторами.
В формуле закона Ома, которая имеет вид V = I * R, где V - напряжение, I - ток, R - сопротивление, мы должны использовать общее сопротивление цепи, которое является суммой внутренних сопротивлений аккумуляторов.
Общее сопротивление цепи (R_total) можно получить, умножив внутреннее сопротивление одного аккумулятора (r) на количество аккумуляторов (n).
Таким образом, получаем формулу для расчета общего сопротивления цепи:
R_total = r * n
Используя закон Ома, мы можем переписать его в виде:
V = I * R_total
Подставляя значения из условия задачи, получаем:
115 В = 25 * (0,004 Ом * n)
Делим обе стороны уравнения на 25 * 0,004 Ом, чтобы найти значение n:
n = 115 В / (25 * 0,004 Ом)
Выполняя расчет, получаем:
n = 115 В / 0,1 Ом
n = 1150
Таким образом, для создания батареи, которая обеспечит напряжение 115 В при токе 25 А, необходимо использовать 1150 аккумуляторов с одинаковыми значениями ЭДС и внутренним сопротивлением.
Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется разобраться в законе Ома и его применении для последовательных цепей. Основные понятия, которые нужно усвоить, это напряжение, ток и сопротивление, а также формула для расчета закона Ома. Полезно также знать, что в последовательной цепи общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех элементов.
Задание для закрепления:
Сколько аккумуляторов необходимо использовать для создания батареи, которая обеспечит напряжение 24 В на зажимах при токе 2 A, если значения ЭДС аккумуляторов равно 2 В, а их внутреннее сопротивление составляет 0,02 Ом?