ЕРС батареї =80 В, внутрішній опір Rі=5Ом. Зовнішній ланцюг споживає потужність Р=100Вт. Визначити силу струму І у ланцюгу, напругу U, під яким перебуває зовнішній ланцюг, і її опір R.

248

325

Посмотреть ответы 3

Ответы на вопрос:

astashkin222

Физика

4,8(21 оценок)

За законом Ома, сила струму в ланцюзі дорівнює:

І = U / (Rі + R)

де U - напруга в ланцюзі, R - опір зовнішнього ланцюгу.

З іншого боку, потужність в ланцюзі може бути виражена як:

P = U * І

Підставляємо значення потужності та сили струму:

100 Вт = U * (U / (Rі + R))

100 Вт = U^2 / (Rі + R)

У рівнянні маємо дві невідомі - напругу U та опір R. Але можемо скористатися ще одним рівнянням, яке описує залежність між напругою, силою струму та опором ланцюгу:

U = І * (Rі + R)

Підставляємо це значення для U у рівняння для потужності:

100 Вт = (І * (Rі + R))^2 / (Rі + R)

100 Вт * (Rі + R) = І^2 * (Rі + R)^2

100 Вт * (Rі + R) = І^2 * (Rі^2 + 2RіR + R^2)

Підставляємо значення для Rі та Є:

100 Вт * (5 Ом + R) = І^2 * (80 В * 80 В + 2 * 80 В * (5 Ом + R) + (5 Ом + R)^2)

100 Вт * (5 Ом + R) = І^2 * (6400 В^2 + 800 ВОм + 25 Ом^2 + 200 ОмR + R^2)

Підставляємо значення потужності та розв'язуємо квадратне рівняння відносно сили струму І:

25 Ом^2 * І^2 + (200 ОмR + 800 ВОм) * І - 10000 Вт = 0

Дискримінант цього рівняння дорівнює:

D = (200 ОмR + 800 ВОм)^2 - 4 * 25 Ом^2 * (-10000 Вт)