Какова ЭДС источника тока, если при коротком замыкании клемм сила тока составляет 10 А, а при подключении электрической лампы с сопротивлением 6 Ом сила тока равна 2 А? Ответ дайте в вольтах.

Физика 10 класс Электрические цепи ЭДС источника тока короткое замыкание Сила тока сопротивление лампы электрическая лампа вольты расчет ЭДС физика электрический ток законы Ома Новый

Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться законом Ома и понятиями, связанными с источниками тока. Давайте разберем шаги, необходимые для вычисления ЭДС (электродвижущей силы) источника тока.

Шаг 1: Определим внутреннее сопротивление источника тока.

Когда клеммы источника тока коротко замыкаются, вся ЭДС источника тока падает на его внутреннее сопротивление. В этом случае сила тока I1 равна 10 А. Из закона Ома мы знаем, что:

U = I * R

где U - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление.

Пусть Rв - внутреннее сопротивление источника тока. Тогда:

ЭДС = I1 * Rв = 10 А * Rв.

Шаг 2: Найдем внутреннее сопротивление источника тока, когда подключена лампа.

Когда к источнику тока подключается лампа с сопротивлением Rлампа = 6 Ом, сила тока I2 равна 2 А. В этом случае общее сопротивление цепи будет равно:

Rобщ = Rв + Rлампа.

Согласно закону Ома, мы можем записать:

ЭДС = I2 * Rобщ.

Подставим известные значения:

ЭДС = 2 А * (Rв + 6 Ом).

Шаг 3: Составим систему уравнений.

Теперь у нас есть два уравнения:

1. ЭДС = 10 А * Rв
2. ЭДС = 2 А * (Rв + 6 Ом)

Теперь мы можем приравнять оба выражения для ЭДС:

10 A * Rв = 2 A * (Rв + 6 Ом).

Шаг 4: Решим уравнение для Rв.

Раскроем скобки во втором уравнении:

10 Rв = 2 Rв + 12.

Теперь перенесем все слагаемые с Rв в одну сторону:

10 Rв - 2 Rв = 12.

8 Rв = 12.

Теперь найдем Rв:

Rв = 12 / 8 = 1.5 Ом.

Шаг 5: Найдем ЭДС источника тока.

Теперь, когда мы знаем внутреннее сопротивление, можем подставить его обратно в одно из уравнений для ЭДС. Используем первое уравнение:

ЭДС = 10 A * Rв = 10 A * 1.5 Ом = 15 В.

Ответ: ЭДС источника тока составляет 15 вольт.