Вопрос школьника
Найдите силу тока и напряжение на участках внешней цепи, если каждый из трех элементов имеет ЭДС еэп = 1|5 В и внутреннее сопротивление rэg = 0,5 Ом. Во внешней цепи включены сопротивления: R1 = 0,75 Ом; R2 = 4 Ом; R3 =0.8 Ом R4 = 1.58 Ом
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон Ома и закон Кирхгофа.
Сначала найдем эквивалентное сопротивление внутреннего и внешнего сопротивлений элементов:
rэ = rэg + R = 0,5 Ом + R
Rэ = R + rэ = R + 0,5 Ом
Теперь можно составить схему внешней цепи:
R1
+———+
| |
| R2
| |
E1 |
| R3
| |
| |
+———+
R4
где E1 = 1|5 В — ЭДС каждого элемента.
Сумма сопротивлений в цепи:
Rсум = R1 + R2 + R3 + R4 + Rэ
Подставляем значения:
Rсум = 0,75 Ом + 4 Ом + 0,8 Ом + 1,58 Ом + R + 0,5 Ом
Rсум = 7,63 Ом + R
Теперь можно найти силу тока в цепи, используя закон Ома:
I = E1 / Rсум
Подставляем значения:
I = 1|5 В / (7,63 Ом + R)
Напряжение на каждом элементе цепи можно найти, используя закон Кирхгофа:
E1 — I * R1 — I * Rэ — I * R2 — I * Rэ — I * R3 — I * Rэ — I * R4 = 0
Подставляем значения:
1|5 В — I * 0,75 Ом — I * 0,5 Ом — I * 4 Ом — I * 0,5 Ом — I * 0,8 Ом — I * 0,5 Ом — I * 1,58 Ом = 0
Решаем уравнение относительно I:
I = 0,139 А
Теперь можно найти напряжение на каждом элементе цепи:
E1 = 1|5 В
E2 = I * Rэ = 0,139 А * 0,5 Ом = 0,0695 В
E3 = I * Rэ = 0,139 А * 0,5 Ом = 0,0695 В
E4 = I * Rэ = 0,139 А * 0,5 Ом = 0,0695 В
Таким образом, сила тока в цепи равна 0,139 А, а напряжение на каждом элементе цепи равно: E1 = 1|5 В, E2 = 0,0695 В, E3 = 0,0695 В, E4 = 0,0695 В.
