Вопрос школьника
Два проводника сопротивлением R1 = 2 Ом и R2 = 3 Ом соединены между собой последовательно и подключены к батарее с ε = 12 В. Найти внутреннее сопротивление батареи при силе тока в цепи I = 2 А.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон Ома и закон Кирхгофа.
Закон Ома гласит, что сила тока в цепи пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению цепи:
I = U / R,
где I — сила тока в цепи, U — напряжение на цепи, R — сопротивление цепи.
Закон Кирхгофа для последовательного соединения проводников гласит, что сумма напряжений на каждом проводнике равна напряжению на батарее:
U = U1 + U2,
где U1 и U2 — напряжения на проводниках с сопротивлениями R1 и R2 соответственно.
Таким образом, мы можем выразить напряжения на каждом проводнике через силу тока и сопротивления:
U1 = I * R1 = 2 * 2 = 4 В,
U2 = I * R2 = 2 * 3 = 6 В.
Следовательно, напряжение на батарее равно:
U = U1 + U2 = 4 + 6 = 10 В.
Теперь мы можем выразить внутреннее сопротивление батареи через силу тока и напряжение на батарее:
R = (ε — U) / I = (12 — 10) / 2 = 1 Ом.
Таким образом, внутреннее сопротивление батареи равно 1 Ом.
