Необходимо найти внутреннее сопротивление аккумулятора при равном выделении теплоты при последовательном замыкании

Тема занятия: Внутреннее сопротивление аккумулятора

Пояснение: Внутреннее сопротивление аккумулятора - это величина, которая описывает омическое сопротивление внутри аккумулятора при протекании тока. Оно возникает из-за сопротивления электролита, материала электродов и соединительных проводов. Внутреннее сопротивление аккумулятора обозначается символом r.

Для нахождения внутреннего сопротивления аккумулятора при равном выделении теплоты при последовательном замыкании на R1 необходимо воспользоваться законом Ома и законом сохранения энергии.

Закон Ома гласит, что ток I, протекающий через цепь, пропорционален напряжению U на аккумуляторе и обратно пропорционален его внутреннему сопротивлению r:
I = U / (R1 + r)

Закон сохранения энергии утверждает, что выделенная теплота в замкнутой электрической цепи равна произведению тока на время и квадрату внутреннего сопротивления аккумулятора:
Q = I^2 * r * t

Для того, чтобы выделенная теплота была равной, можно составить уравнение:
I1^2 * r1 * t = I2^2 * r2 * t

Выразив внутреннее сопротивление аккумулятора через данное уравнение, получим:
r2 = (I1^2 * r1 * t) / (I2^2 * t)

Доп. материал: Пусть изначально аккумулятор имеет внутреннее сопротивление r1 = 1 Ом, ток при последовательном замыкании на R1 равен I1 = 5 А, ток после замыкания на R2 равен I2 = 10 А, а время равно t = 10 сек. Тогда:
r2 = (5^2 * 1 * 10) / (10^2 * 10) = 0.5 Ом

Совет: Для лучшего понимания концепции внутреннего сопротивления аккумулятора, рекомендуется изучить законы Ома и сохранения энергии, а также принцип работы аккумулятора.

Задание для закрепления: У аккумулятора с внутренним сопротивлением 0.2 Ом показания амперметра A1 равны 50 А, а при последовательном замыкании на него резистора сопротивлением 1 Ом показания амперметра A2 равны 45 А. Найдите время, в течение которого произошло это изменение.