К источнику ЭДС 10 В и внутренним сопротивлением 0,25 Ом подключена нагрузка. Если сила тока в цепи составляет 8 А, каков КПД этой схемы?
Физика 11 класс Электрические цепи ЭДС 10 В внутреннее сопротивление 0,25 Ом нагрузка сила тока 8 А КПД схемы физика 11 класс расчет КПД электрическая цепь задачи по физике теория электричества
Чтобы рассчитать коэффициент полезного действия (КПД) электрической схемы, нам нужно использовать формулу для КПД и учитывать как полезную мощность, так и мощность, потерянную на внутреннем сопротивлении источника. Давайте разберем решение по шагам.
Шаг 1: Определение полезной мощностиПолезная мощность (Pполезн) определяется как произведение напряжения на нагрузке (Uнаг) и силы тока (I) в цепи. Для начала нам нужно найти напряжение на нагрузке.
Uпад = I * Rвн = 8 А * 0,25 Ом = 2 В
Uнаг = Uист - Uпад = 10 В - 2 В = 8 В
Pполезн = Uнаг * I = 8 В * 8 А = 64 Вт
Шаг 2: Определение полной мощностиПолная мощность (Pполная) в цепи равна произведению ЭДС источника на силу тока:
Полная мощность:Pполная = Uист * I = 10 В * 8 А = 80 Вт
Шаг 3: Расчет КПДТеперь мы можем рассчитать КПД схемы по формуле:
Формула КПД:КПД = (Pполезн / Pполная) * 100%
Подставляем наши значения:
КПД:КПД = (64 Вт / 80 Вт) * 100% = 80%
Ответ: КПД этой схемы составляет 80%.