Вопрос школьника
ЭДС источника тока равна 100 В. При замыкании на внешнее сопротивление 49 Ом сила тока в цепи равна 2 А. Каково внутреннее сопротивление источника тока и сила тока короткого замыкания?
Ответ от учителя
Для решения этой 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, U — напряжение, R — сопротивление.
При замыкании на внешнее сопротивление 49 Ом сила тока в цепи равна 2 А, а ЭДС источника тока равна 100 В. Используя закон Ома, можно найти внутреннее сопротивление источника тока:
Rвн = (U — I*Rвн)/I,
где Rвн — внутреннее сопротивление источника тока.
Подставляя известные значения, получаем:
Rвн = (100 — 2*49)/2 = 1 Ом.
Теперь можно найти силу тока короткого замыкания, то есть при отсутствии внешнего сопротивления. Для этого используем закон Кирхгофа, который гласит, что сумма ЭДС в замкнутом контуре равна сумме падений напряжения на элементах цепи:
E = I*Rвн + Iкз*Rкз,
где E — ЭДС источника тока, Iкз — сила тока короткого замыкания, Rкз — сопротивление короткого замыкания (приблизительно равно нулю).
Подставляя известные значения, получаем:
100 = 2*1 + Iкз*0,
откуда Iкз = 50 А.
Таким образом, внутреннее сопротивление источника тока равно 1 Ом, а сила тока короткого замыкания равна 50 А.
