Дано: Решение

Р ₁ = Р ₂ Мощность, выделяемая во внешней цепи, P_a = I ² R. По R ₁ = 5 Ом закону Ома для замкнутой цепи

R ₂ = 0, 2 Ом тогда . r -? Используя условие задачи Р ₁ = Р ₂, получим

Преобразуя полученное равенство, находим внутреннее сопротивление источника r:

Ом.

Коэффициентом полезного действия называется величина

,

где Р_а – мощность, выделяемая во внешней цепи; Р – полная мощность.

Ответ: r = 1 Ом; = 83 %; = 17 %.

Задача 5. ЭДС батареи Е = 16 В, внутреннее сопротивление r = 3 Ом. Найти сопротивление внешней цепи, если известно, что в ней выделяется мощность Р_а = 16 Вт. Определить КПД батареи.

Дано: Решение

Е = 16 В Мощность, выделяемая во внешней части цепи Р_а = I ² R.

r = 3 Ом Силу тока найдём по закону Ома для замкнутой цепи:

Р_а = 16 Вт

h -? R -? тогда или

Подставляем числовые значения заданных величин в это квадратное уравнение и решаем его относительно R:

Ом; R ₂ = 9 Ом.

Ответ: R ₁ = 1 Ом; R ₂ = 9 Ом;

Задача 6. Две электрические лампочки включены в сеть параллельно. Сопротивление первой лампочки 360 Ом, сопротивление второй 240 Ом. Какая из лампочек поглощает большую мощность? Во сколько раз?

Дано: Решение

R ₁ = 360 Ом Мощность, выделяемая в лампочке,

R ₂ = 240 Ом P = I ² R (1)

-? При параллельном соединении на лампочках будет

одинаковое напряжение, поэтому сравнивать мощности

лучше, преобразовав формулу (1) используя закон Ома тогда

При параллельном соединении лампочек большая мощность выделяется в лампочке с меньшим сопротивлением.

Ответ:

Задача 7. Два потребителя сопротивлениями R ₁ = 2 Ом и R ₂ = 4 Ом подключаются к сети постоянного тока первый раз параллельно, а второй – последовательно. В каком случае потребляется большая мощность от сети? Рассмотреть случай, когда R ₁ = R ₂.

Дано: Решение

R ₁ = 2 Ом Потребляемая от сети мощность

R ₂ = 4 Ом (1)

-? где R – общее сопротивление потребителей; U – напряжение

в сети. При параллельном соединении потребителей их общее сопротивление а при последовательном R = R ₁ + R ₂.

В первом случае, согласно формуле (1), потребляемая мощность

а во втором

откуда

Таким образом, при параллельном подключении нагрузок потребляется большая мощность от сети, чем при последовательном.

При

Ответ:

Задача 8.. Нагреватель кипятильника состоит из четырёх секций, сопротивление каждой секции R = 1 Ом. Нагреватель питается от аккумуляторной батареи с Е = 8В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом. Как следует подключить элементы нагревателя, чтобы вода в кипятильнике нагрелась в максимально короткий срок? Каковы при этом полная мощность, расходуемая аккумулятором, и его КПД?