Какое сопротивление нагрузки нужно установить, если ЭПС источника тока равна 2 В, внутреннее сопротивление составляет 1 Ом, а внешний участок цепи потребляет мощность 0,75 Вт?

Физика 11 класс Электрические цепи сопротивление нагрузки ЭПС источника тока внутреннее сопротивление мощность 0,75 Вт внешний участок цепи Новый

Для решения этой задачи нам необходимо использовать несколько формул из электричества, связанных с источниками тока, сопротивлениями и мощностью.

Давайте разберем шаги решения:

1. Определение силы тока: Мы знаем, что мощность (P) на внешнем участке цепи может быть выражена через силу тока (I) и сопротивление нагрузки (R) следующим образом:
• P = I² * R
2. Сначала найдем силу тока: Для этого нам нужно использовать закон Ома, который связывает ЭПС (E), внутреннее сопротивление (r) и силу тока:
• E = I * (R + r)
3. Теперь выразим силу тока: Подставим известные значения:
• 2 В = I * (R + 1 Ом)
4. Выразим R через I: Мы можем выразить R через I, подставив его в уравнение мощности:
• R = P / I²
Теперь подставим это значение R в уравнение для ЭПС:
• 2 = I * (P / I² + 1)
5. Упростим уравнение: Умножим обе стороны на I:
• 2I = P + I
6. Теперь выразим I: Переносим I в одну сторону:
• 2I - I = P
• I = P
• I = 0,75 Вт
7. Теперь подставим значение I обратно в уравнение для R:
• R = P / I² = 0,75 / (0,75)² = 0,75 / 0,5625 = 1,33 Ом

Ответ: Сопротивление нагрузки, которое нужно установить, равно 1,33 Ом.