Какова наибольшая мощность Z мах, которую можно получить во внешней цепи, соединенной с токовой батареей, если ЭДС батареи аккумуляторов равна 12В, а сила тока короткого замыкания составляет 5А?

Физика 11 класс Электрические цепи наибольшая мощность токовая батарея ЭДС батареи Сила тока короткое замыкание внешняя цепь физика 11 класс Новый

Для решения данной задачи нам нужно использовать закон Ома и формулу для мощности. Начнем с определения необходимых величин.

Данные:

• Электродвижущая сила (ЭДС) батареи: E = 12 В
• Сила тока короткого замыкания: I_кз = 5 А

Сначала найдем внутреннее сопротивление батареи. Сила тока короткого замыкания равна ЭДС, деленной на внутреннее сопротивление батареи:

Формула для силы тока короткого замыкания:

I_кз = E / r, где r - внутреннее сопротивление.

Перепишем формулу для нахождения внутреннего сопротивления:

r = E / I_кз = 12 В / 5 А = 2.4 Ом.

Теперь, чтобы найти наибольшую мощность, которую можно получить во внешней цепи, воспользуемся теоремой о максимальной мощности. Согласно этой теореме, максимальная мощность передается, когда внешнее сопротивление R равно внутреннему сопротивлению r.

Таким образом, максимальная мощность P_max может быть найдена по формуле:

P_max = (E^2) / (4 * r).

Подставим известные значения:

P_max = (12 В)^2 / (4 * 2.4 Ом).

Теперь вычислим:

• (12 В)^2 = 144 В^2
• 4 * 2.4 Ом = 9.6 Ом
• P_max = 144 В^2 / 9.6 Ом = 15 Вт.

Таким образом, наибольшая мощность, которую можно получить во внешней цепи, составляет 15 Вт.