Нарисуйте электрическую схему цепи, включающую источник и приемник электрической энергии, где ток i равен 2 ампера

Электрическая схема цепи с источником и приемником электрической энергии

Объяснение:

Для начала нарисуем электрическую схему цепи, включающую источник и приемник электрической энергии. Подключим источник и приемник к проводам так, чтобы имелось направление тока i.

plaintext

    +------------------------+

    |                        |

----| Источник (r0 = 1 Ом)    |

    |                        |

----|-----------[  ???  ]----|   <==== Ток i = 2 А

    |                        |

----| Приемник (r = 23 Ом)   |

    |                        |

    +------------------------+

1) Находим электродвижущую силу источника:

Электродвижущая сила (ЭДС) источника обозначается символом ε и измеряется в вольтах (В). Формула, которую мы будем использовать для нахождения ЭДС источника, основывается на законе Ома:

U = i * (r0 + r)

где U - напряжение на источнике, i - ток в цепи, r0 - сопротивление источника, r - сопротивление приемника.

Подставляем известные значения в формулу:

U = 2 * (1 + 23) = 2 * 24 = 48 В

Таким образом, электродвижущая сила источника равна 48 В.

2) Находим мощность приемника, мощность и КПД источника:

Мощность P, потребляемая или выделяемая в цепи, измеряется в ваттах (Вт). Формула для нахождения мощности в цепи выглядит следующим образом:

P = i^2 * r

где i - ток в цепи, r - сопротивление приемника.

Подставляем известные значения в формулу:

P = 2^2 * 23 = 4 * 23 = 92 Вт

Таким образом, мощность приемника равна 92 Вт.

КПД (коэффициент полезного действия) источника определяет эффективность превращения электрической энергии в другие виды энергии. КПД источника определяется формулой:

η = Pп / Pв

где η - КПД источника, Pп - полезная мощность (мощность приемника), Pв - входная мощность (мощность источника).

Подставляем известные значения в формулу:

Pп = 92 Вт

Pв = U * i = 48 В * 2 А = 96 Вт



η = 92 / 96 = 0.958 (округляем до трех знаков после запятой)



Таким образом, КПД источника равен примерно 0.958 или 95.8%.

Совет:

Для лучшего понимания электрических цепей и решения подобных задач, важно разобраться в основных понятиях электротехники, таких как закон Ома, сопротивление, ток и напряжение. Регулярная практика решения задач поможет вам получить навык анализа электрических схем и определения различных параметров.

Упражнение:

Найдите значение тока i, если известно, что электродвижущая сила источника ε равна 30 В, сопротивление источника r0 - 4 Ом, а сопротивление приемника r - 8 Ом.