Вопрос школьника
В схеме для измерения ЭДC источника ε и его внутреннего сопротивления r вольтметр показывал U1 = 5 В, амперметр I1 = 1 А. После размыкания переключателя К вольтметр стал показывать напряжение U2 = 6 В. Определить величину ЭДС и внутреннего сопротивление источника тока r.
Ответ от учителя
Для решения задачи воспользуемся законом Ома и законом Кирхгофа для цепей постоянного тока.
Из закона Ома для цепи с одним источником тока следует, что напряжение на источнике равно сумме напряжений на его внутреннем сопротивлении и внешней нагрузке:
ε = U1 + I1*r
После размыкания переключателя К внешняя нагрузка отсутствует, поэтому напряжение на источнике равно напряжению на его внутреннем сопротивлении:
ε = U2
Таким образом, мы получаем систему уравнений:
ε = U1 + I1*r
ε = U2
Решая ее относительно ε и r, получаем:
ε = U2 = 6 В
r = (U1 — U2) / I1 = (5 В — 6 В) / 1 А = -1 Ом
Ответ: ЭДС источника тока равна 6 В, внутреннее сопротивление источника тока равно -1 Ом. Отрицательное значение внутреннего сопротивления говорит о том, что источник тока является идеальным источником напряжения, т.е. его внутреннее сопротивление бесконечно большое.
