Батарея состоит из двух последовательно соединенных элементов с одинаковыми ЭДС 2В и внутренними сопротивлениями 1 и 1,5 Ом. Разность потенциалов на зажимах второго элемента равна 0. При каком внешнем сопротивлении это возможно?
Физика11 классЭлектрические цепифизика 11 классбатареяэлементыЭДСвнутренние сопротивленияразность потенциаловвнешнее сопротивлениезадача по физике
Для решения этой задачи начнем с анализа схемы. У нас есть два последовательно соединенных элемента с одинаковой ЭДС (Электродвижущей силой) и внутренними сопротивлениями. Давайте обозначим:
Сначала найдем общее внутреннее сопротивление цепи:
Теперь найдем общую ЭДС цепи:
Теперь, по закону Ома, мы можем записать уравнение для всей цепи:
U = Eобщ - I * Rвн
Где U - напряжение на внешнем сопротивлении, I - ток в цепи. Для последовательного соединения ток I будет одинаковым через все элементы.
Теперь, по условию задачи, разность потенциалов на зажимах второго элемента равна 0. Это означает, что напряжение на внутреннем сопротивлении второго элемента полностью компенсируется. То есть:
Это возможно только в том случае, если ток I равен 0 (I = 0). Это происходит, когда внешнее сопротивление R бесконечно велико, и никакой ток не протекает через цепь.
Таким образом, при бесконечном внешнем сопротивлении (например, если разрыв в цепи) разность потенциалов на зажимах второго элемента действительно будет равна 0.
В итоге, ответ на вопрос: внешнее сопротивление должно быть бесконечным для того, чтобы разность потенциалов на зажимах второго элемента равнялась 0.