Решение. Максимальную полезную мощность источник даёт в случае, если внешнее сопротивление R равно внутреннему r.

Максимальную полезную мощность источник даёт в случае, если внешнее сопротивление R равно внутреннему r.

Следовательно, чтобы вода нагрелась в максимально короткий срок, нужно секции включить так,

чтобы R = r. Это условие выполняется при смешанном соединении секций (рис.12.2.а, б).

Мощность, которую расходует аккумулятор, равна Р = I E. По закону Ома для замкнутой цепи

тогда

Вычислим

32 Вт;

Ответ: Р = 32 Вт; h = 50 %.

Задача 9*. Ток в проводнике сопротивлением R = 12 Ом равномерно убывает от I ₀ = 5 А до нуля в течение времени t = 10 с. Какое количество теплоты выделяется в проводнике за это время?

Решение

Так как сила тока в проводнике изменяется, то для подсчёта количества теплоты формулой Q = I ²× R× t воспользоваться нельзя.

Возьмём дифференциал dQ = I ² R dt, тогда В силу равномерности изменения тока можно записать I = k t, где k – коэффициент пропорциональности.

Значение коэффициента пропорциональности k найдём из условия, что при t = 10 с ток I ₀ = 5 А, I ₀ = kt, отсюда

Подставим числовые значения:

Дж.

Ответ: Q = 1000 Дж.