Какое внутреннее сопротивление имеет элемент с ЭДС 50 В, который замкнут на внешнее сопротивление 10 Ом, при этом во внешней цепи выделяется мощность 75 Вт?
Физика11 классЭлектрические цепивнутреннее сопротивлениеЭДС 50 Ввнешнее сопротивление 10 Оммощность 75 Втфизика 11 класс
Чтобы найти внутреннее сопротивление элемента с ЭДС, нам нужно использовать несколько физических законов и формул. Начнем с того, что мы знаем:
Первым делом, мы можем использовать формулу для мощности:
P = Uвн * Iгде Uвн - напряжение на внешнем сопротивлении, а I - ток в цепи. Мы можем выразить ток через мощность и напряжение:
I = P / UвнТеперь, чтобы найти Uвн, воспользуемся законом Ома:
Uвн = I * RвнПодставим это в уравнение для тока:
I = P / (I * Rвн)Умножим обе стороны на I:
I^2 * Rвн = PТеперь выразим ток:
I^2 = P / RвнПодставим значения:
I^2 = 75 Вт / 10 Ом = 7.5Теперь найдём ток:
I = sqrt(7.5) ≈ 2.74 АТеперь мы можем найти напряжение на внешнем сопротивлении:
Uвн = I * Rвн = 2.74 А * 10 Ом = 27.4 ВТеперь, зная напряжение на внешнем сопротивлении, можем найти напряжение на внутреннем сопротивлении:
Uвн + Uвнт = Eгде Uвнт - напряжение на внутреннем сопротивлении, а E - ЭДС. Таким образом:
Uвнт = E - Uвн = 50 В - 27.4 В = 22.6 ВТеперь мы можем найти внутреннее сопротивление (Rвнт) с помощью закона Ома:
Rвнт = Uвнт / I = 22.6 В / 2.74 А ≈ 8.25 ОмТаким образом, внутреннее сопротивление элемента составляет примерно 8.25 Ом.