Электротехника Законы Ома и Кирхгофа Постоянный электрический ток Молекулярная физика Колебания Термодинамика

Батарея замкнутая на сопротивление R1 = 10 Ом, даёт ток силой I1 = 3 А; замкнутая на сопротивлениеR2 = 20 Ом, она даёт ток силой I2 = 1,6 А. Определите ЭДС источника e и её внутреннее сопротивление r.

  Решение

 1. Запишем дважды уравнение закона Ома для полной цепи

   (1)

 2. Выразим из первого уравнения системы (1) величину e и подставим во второе уравнение

 , (2)

 3. Разрешим полученное уравнение относительно внутреннего сопротивления источника r

 .  (3)

 4. Значение величины e можно получить из любого уравнения системы (1) при подстановки в него r из уравнения (3)

 .

  2.3.3. Батареи с ЭДС e1 = 20 В, e2 = 30 В и внутренними сопротивлениями соответственно r1 = 4 Ом, r2 = 6 Ом соединены параллельно и согласно. Каковы должны быть параметры e и r эквивалентного источника, которым можно заменить соединение?

 Решение

  1. Определим силу тока, протекающего через источники при их совместном включении

   . (1)

 2. Сила тока, который может быть получен от двух источников при их совместной работе I0 = I1 + I2 = 5 A

 3. Общее внутреннее сопротивление

 . (2)

 4. Определим далее эквивалентную ЭДС

 . (3)

Таким образом, эквивалентный источник должен иметь ЭДС e = 12 В и внутреннее сопротивление r = 2,4 Ом.

 2.3.4. Две батареи с одинаковым внутренним сопротивлением соединены так, что ЭДС образовавшегося источника напряжения равна e. ЭДС одной из батарей 3/2e. Нарисуйте все возможные схемы соединений. Для каждого варианта соединений определите ЭДС второй батареи.

 Решение

  1. Один из вариантов включение источников последовательно и встречно, когда ЭДС второго источника равна e2 = 0,5e, а e1 = e. В этом случае общая ЭДС e определится как . Внутренне сопротивление такого включения источников будет равно 2r.

  2. Возможно и параллельное согласное включение источников, общее сопротивление которых будет равно r/2. Падение напряжения на источниках будет одинаковым и равным e. Сила тока через общую шину определится как

 . (1)

Сила тока через первый источник

 . (2)

Сила тока через второй источник

 . (3)

Электродвижущая сила второго источника

  . (4)

 3. Следующий способ отличается от предыдущего тем, что источники включены встречно. Чтобы получить в результате батарею с ЭДС, равной e, необходимо, чтобы у второго элемента ЭДС была равна e/2. Как и в предыдущем случае сила тока будет определяться уравнением (1), потому что внутренние сопротивления включены параллельно. Сила тока через первый источник будет определяться как

  . (5)

Ток через второй источник

 . (6)

Электродвижущая сила второго элемента должна составлять

 . (7)


Физика примеры решения задач