Какой ток проходит через аккумулятор при коротком замыкании, если нареватель кипятильника состоит из двух секций с сопротивлением 4 Ом каждая и подключен к аккумуляторной батарее с ЭДП 15 В, при этом вода закипает за одно и то же время как в параллельном, так и в последовательном соединении?

Физика 10 класс Электрические цепи ток через аккумулятор короткое замыкание сопротивление 4 Ом аккумуляторная батарея ЭДП 15 В Кипятильник параллельное соединение последовательное соединение физика электричество Новый

Для решения задачи нам нужно рассмотреть два случая: параллельное и последовательное соединение секций кипятильника. Начнем с того, что у нас есть аккумулятор с ЭДП (электродвижущей силой) 15 В и две секции с сопротивлением 4 Ом каждая.

1. Последовательное соединение:

• Общее сопротивление в последовательном соединении рассчитывается по формуле: R_общ = R1 + R2.
• Здесь R1 и R2 - сопротивления секций. В нашем случае: R_общ = 4 Ом + 4 Ом = 8 Ом.
• Теперь найдем ток, используя закон Ома: I = U/R, где U - напряжение (15 В), R - общее сопротивление (8 Ом).
• Подставляем значения: I = 15 В / 8 Ом = 1.875 А.

2. Параллельное соединение:

• Общее сопротивление в параллельном соединении рассчитывается по формуле: 1/R_общ = 1/R1 + 1/R2.
• В нашем случае: 1/R_общ = 1/4 Ом + 1/4 Ом = 1/2 Ом.
• Следовательно, R_общ = 2 Ом.
• Теперь снова используем закон Ома: I = U/R, где U - напряжение (15 В), R - общее сопротивление (2 Ом).
• Подставляем значения: I = 15 В / 2 Ом = 7.5 А.

Теперь мы видим, что ток, проходящий через аккумулятор, при коротком замыкании будет зависеть от способа подключения секций кипятильника. В случае последовательного соединения ток составляет 1.875 А, а в случае параллельного - 7.5 А. Если вода закипает за одно и то же время в обоих случаях, это говорит о том, что мощность, выделяемая в кипятильнике, одинакова, но ток будет различаться в зависимости от соединения.

Таким образом, ток при коротком замыкании через аккумулятор будет максимальным и равным 7.5 А, если секции подключены параллельно, и 1.875 А, если они подключены последовательно.