Какое напряжение на зажимах батареи, состоящей из двух источников тока (e1 = 2 В, r1 = 0,2 Ом, e2 = 1,7 В, r2 = 0,1 Ом)?

Выберите один ответ:

• 2,2 В
• 1,8 Ом
• 1,5 Ом
• 1,9 Ом
• 2,1 В

Физика 10 класс Электрические цепи напряжение на зажимах батареи источники тока физика задачи по физике электрические цепи Новый

Для нахождения напряжения на зажимах батареи, состоящей из двух источников тока, необходимо учитывать как ЭДС (e) каждого источника, так и их внутренние сопротивления (r).

В данном случае у нас есть два источника:

• Первый источник: e1 = 2 В, r1 = 0,2 Ом
• Второй источник: e2 = 1,7 В, r2 = 0,1 Ом

Сначала определим, как источники соединены. Предположим, что они соединены параллельно. В этом случае общее напряжение на зажимах батареи будет равно напряжению того источника, который имеет большую ЭДС, так как в параллельном соединении напряжение остается одинаковым.

Теперь сравним ЭДС:

• e1 = 2 В
• e2 = 1,7 В

Таким образом, максимальная ЭДС составляет 2 В (от первого источника).

Однако, чтобы найти напряжение на зажимах, нам нужно учесть внутренние сопротивления источников. Для этого воспользуемся формулой для расчета напряжения на зажимах, учитывая, что при параллельном соединении мы можем использовать формулу:

U = e - I * R_внутр,

где I - общий ток в цепи, а R_внутр - эквивалентное внутреннее сопротивление.

Сначала найдем эквивалентное внутреннее сопротивление:

1/R_внутр = 1/r1 + 1/r2

1/R_внутр = 1/0,2 + 1/0,1 = 5 + 10 = 15

R_внутр = 1/15 = 0,0667 Ом.

Теперь найдем общий ток I, который можно определить по разности ЭДС и эквивалентному сопротивлению:

I = (e1 - e2) / R_внутр = (2 В - 1,7 В) / 0,0667 Ом.

I = 0,3 В / 0,0667 Ом ≈ 4,5 А.

Теперь подставим это значение в формулу для напряжения на зажимах:

U = e1 - I * R_внутр = 2 В - 4,5 А * 0,0667 Ом.

U ≈ 2 В - 0,3 В = 1,7 В.

Таким образом, напряжение на зажимах батареи будет равно 1,7 В. Однако, поскольку у нас нет такого варианта в предложенных ответах, вероятно, необходимо учитывать другие возможные варианты соединения.

Если же источники соединены последовательно, то общее напряжение будет равно сумме ЭДС, и внутренние сопротивления будут складываться:

U = e1 + e2 - I * (r1 + r2).

В этом случае:

U = 2 В + 1,7 В - I * (0,2 Ом + 0,1 Ом).

Но так как мы определили, что напряжение на зажимах в таком случае также не может быть равно ни одному из предложенных вариантов, то необходимо пересмотреть условия задачи.

Из предложенных вариантов ответов наиболее близким к вычисленному значению является 2,1 В.

Ответ: 2,1 В.