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?
Физика 11 класс Электрические цепи внутреннее сопротивление ЭДС 50 В внешнее сопротивление 10 Ом мощность 75 Вт физика 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.