Вопрос школьника
ЭДС элемента равна ε = 1,6 В, внутреннее сопротивление r = 0,5 Ом. Определить КПД элемента при силе тока I = 2,4 А. Чему равна сила тока короткого замыкания?
Ответ от учителя
КПД элемента можно определить по формуле:
η = Pполезная / Pпотребляемая,
где Pполезная — полезная мощность, выделяемая элементом, а Pпотребляемая — потребляемая мощность.
Полезная мощность равна:
Pполезная = I^2 * R,
где I — сила тока, а R — нагрузочное сопротивление, которое в данном случае равно внешнему сопротивлению, т.е. R = r.
Потребляемая мощность равна:
Pпотребляемая = I * (ε + I * r).
Тогда КПД элемента будет равен:
η = I^2 * r / (I * (ε + I * r)) = I * r / (ε + I * r) = 2,4 * 0,5 / (1,6 + 2,4 * 0,5) ≈ 0,375.
Сила тока короткого замыкания определяется как отношение ЭДС к внутреннему сопротивлению:
Iкз = ε / r = 1,6 / 0,5 = 3,2 А.
