Вопрос школьника
Два элемента с ЭДС ε1 = 1,6 В и ε2 = 2 В м с внутренними сопротивлениями r1 = 0,3 Ом и r2 = 0,9 Ом соединены последовательно и замнуты на резистор сопротивлением R = 6 Ом. Определить падение напряжения на внутреннем сопротивлении каждого элемента
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон Ома и закон Кирхгофа.
Закон Ома гласит, что напряжение на элементе равно произведению тока на его сопротивление: U = I * R.
Закон Кирхгофа для цепей с одним контуром гласит, что сумма падений напряжения на всех элементах цепи равна напряжению источника: U = U1 + U2 + U3 + … + Un.
Используя эти законы, можно записать систему уравнений:
I * R = ε1 — I * r1 — ε2 + I * r2
где I — ток в цепи, R — сопротивление резистора, ε1 и ε2 — ЭДС первого и второго элементов, r1 и r2 — их внутренние сопротивления.
Решая эту систему уравнений, получим:
I = (ε1 — ε2) / (r1 + r2 + R) = (1,6 — 2) / (0,3 + 0,9 + 6) = -0,2 / 7,2 = -0,0278 А
U1 = I * r1 = -0,0278 * 0,3 = -0,0083 В
U2 = I * r2 = -0,0278 * 0,9 = -0,025 В
Таким образом, падение напряжения на внутреннем сопротивлении первого элемента составляет -0,0083 В, а на втором элементе -0,025 В. Отрицательные значения говорят о том, что направление тока в цепи противоположно направлению ЭДС первого элемента.
