Какова сила тока при коротком замыкании источника тока с ЭДС g = 9,1 В, если резисторы с сопротивлением R1 = 0,70 Ом и R2 = 2,80 Ом подключались поочередно и на них выделялась одинаковая мощность?
Физика Университет Законы Ома и мощность в электрических цепях Сила тока короткое замыкание ЭДС резисторы сопротивление мощность физика электрический ток
Чтобы найти силу тока при коротком замыкании источника тока, нам нужно сначала понять, как связаны мощность, напряжение и сопротивление в данной ситуации. Мы знаем, что мощность (P) в электрической цепи определяется формулой:
P = I^2 * R
где I - сила тока, R - сопротивление. В нашем случае резисторы R1 и R2 подключаются поочередно, и на каждом из них выделяется одинаковая мощность. Это означает, что:
Поскольку мощность одинаковая (P1 = P2), мы можем записать:
I1^2 * R1 = I2^2 * R2
При коротком замыкании источник тока будет иметь ЭДС g = 9,1 В и общее сопротивление в цепи будет равно нулю, так как сопротивление проводов и источника можно считать пренебрежимо малым. Однако, чтобы найти силу тока, когда резисторы подключены поочередно, мы можем использовать закон Ома:
I = U / R
где U - напряжение источника, а R - общее сопротивление в цепи. Поскольку у нас два резистора, когда они подключены поочередно, общее сопротивление будет равно:
Теперь, чтобы найти силу тока при каждом из резисторов, мы можем подставить значения в закон Ома:
Теперь, поскольку мощность на каждом резисторе одинаковая, мы можем использовать полученные значения тока для проверки:
P1 = I1^2 * R1 = 13,0^2 * 0,70 = 127,0 Вт
P2 = I2^2 * R2 = 3,25^2 * 2,80 = 28,0 Вт
Как видно, мощности разные, что указывает на то, что при коротком замыкании сила тока будет максимальной и равной силе тока, когда резисторы подключены последовательно к источнику.
Таким образом, при коротком замыкании источника тока с ЭДС 9,1 В сила тока будет максимальной и равной 13,0 А, когда подключен резистор R1, и 3,25 А, когда подключен резистор R2.