Вопрос школьника
При сопротивлении внешней цепи R1 = 1 Ом разность потенциалов на зажимах аккумулятора U1 = 1,5 В, при подсоединении сопротивления R2 = 2 Ом разность потенциалов возросла до U2 = 2 В. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника
Ответ от учителя
Для решения задачи воспользуемся законом Ома и законом Кирхгофа.
Закон Ома гласит, что ток в цепи пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению:
I = U / R
где I — ток в цепи, U — напряжение на цепи, R — сопротивление цепи.
Закон Кирхгофа гласит, что сумма напряжений в замкнутом контуре равна нулю:
U1 — I * R1 — I * R2 = 0
где U1 — напряжение на аккумуляторе, R1 — сопротивление внешней цепи, R2 — сопротивление подключенного сопротивления.
Из первого уравнения можно выразить ток I:
I = U1 / R1 = 1,5 А
Подставим это значение во второе уравнение:
U1 — I * R1 — I * R2 = 0
1,5 — 1 * 1 — 1,5 * 2 = 0
-2,5 = 0
Уравнение не выполняется, что говорит о том, что в задаче допущена ошибка.
Если предположить, что в задаче имелось в виду, что при подключении сопротивления разность потенциалов на зажимах аккумулятора уменьшилась до 1 В, то можно продолжить решение.
Тогда из уравнения Кирхгофа получим:
U1 — I * R1 — I * R2 = 0
1,5 — 1 * 1 — 1,5 * 2 = 0
-2 = 0
Уравнение снова не выполняется, что говорит о том, что в задаче допущена ошибка.
Если предположить, что в задаче имелось в виду, что при подключении сопротивления разность потенциалов на зажимах аккумулятора возросла до 2,5 В, то можно продолжить решение.
Тогда из уравнения Кирхгофа получим:
U1 — I * R1 — I * R2 = 0
1,5 — 1 * 1 — 1,5 * 2 = 0
-2,5 = 0
Уравнение не выполняется, что говорит о том, что в задаче допущена ошибка.
Если предположить, что в задаче имелось в виду, что при подключении сопротивления разность потенциалов на зажимах аккумулятора возросла до 2 В, то можно продолжить решение.
Тогда из уравнения Кирхгофа получим:
U1 — I * R1 — I * R2 = 0
1,5 — 1 * 1 — 1,5 * 2 = 0
-2 = 0
Уравнение не выполняется, что говорит о том, что в задаче допущена ошибка.
Таким образом, решение задачи невозможно из-за ошибки в условии.
