В помощь поступающим в вузы. Физика. Молекулярная физика. Тепловые явления. Электричество и магнетизм - Демков В.П.
Скачать (прямая ссылка):
одним эквивалентным с внутренним сопротивлением
г\ г2 ЗКВ~Г1+Г2
и э.д.с. 1 L
Sr2 + gr,
^экв.= = ¦
г\ + г2
Применив закон Ома для замкнутой цепи, найдем ток через внешнее
сопротивление
j Sэкв.______S (r\+ri)
r\r2 + rxR + r2R
и падение напряжения на нем (оно равно напряжению на зажимах батареи):
U=IR= ,
Г] r2 + R + r2 R
Следовательно, мощность, выделяющаяся на сопротивлении R, равна •" 2
^ (fi + ГR
No = I R =------------------= " 1,36 кДж.
(г, г2 + Г] R + r2 R)
314
Для расчета мощности, развиваемой каждым источником, найдем токи /] и /2,
применив закон Ома для неоднородного участка цепи:
. g(ri+r^R
U rir2 + r{R + r2R __________&г2
Г\ ¦ T\T2'?f\R'?T2^-
? g{ri+rj)R
?_[/ rlr2 + rlR + r2R <pr,
r2 r2 r\ r2 + r\ R+r2R
Мощность, развиваемая источником, может быть найдена по одной из формул:
" 2
ЛГ=/^=:/2(Л + Г) = *-?-.
тт R + т
Поэтому 2
^ ^ \2^ "2 ^
• Ответ: М" =--------- -------= " 1,36 кДж, М =---------7----г *
764,6 Дж,
(Г1 г2 + Г1 Л+Г2Л) Г1Г2 + Г1Л + Г2Л
2
? г.
ЛГ2 =-------------г * 637,2 Дж.
Г|Г2 + Г^Л + Г2Л
13.179. Проволочный предохранитель перегорает, если напряжение на нем
равно U0 = 10 В. При каком напряжении перегорит предохранитель,
изготовленный из того же материала, если его длину увеличить в п = 2
раза, полагая, что все выделившееся тепло идет на нагревание и плавление
проволоки, а предохранители перегорают при равных мощностях, выделяющихся
на сопротивлении предохранителей?
13.180. Две электрические лампочки включены в сеть параллельно.
Сопротивление первой лампочки = 360 Ом, второй -R2 = 240 Ом. Какая из
лампочек поглощает большую мощность и во сколько раз?
13.181. Источник э.д.с. $= 12 В с внутренним сопротивлением г = 4 Ом
замкнут на сопротивление R = 8 Ом. Определить мощность, выделяющуюся во
внешней цепи.
13.182. Э.д.с. источника <?= 2 В, внутреннее сопротивление г = 1 Ом.
Определить силу тока, если во внешней цепи выделяется мощность N= 0,75
Вт.
13.183. Напряжение на зажимах аккумулятора с э.д.с. S- 10 В и
внутренним сопротивлением г = 1 Ом, подключенного к некоторому
сопротивлению, равно U = 6 В. Какая мощность выделяется на внутреннем
сопротивлении аккумулятора?
13.184. Напряжение на зажимах аккумулятора с э.д.с. &= 2,5 В равно U=
2 В. Какая доля мощности аккумулятора выделяется во внешней цепи?
13.185. Аккумулятор с внутренним сопротивлением г = 0,08 Ом при силе
тока /, = 4 А отдает во внешнюю цепь мощность Nt = 8 Вт. Какую мощность
он отдаст во внешнюю цепь при токе /2 = 6 А?
315
13.186. Определить ток короткого замыкания для аккумуляторной батареи,
если при токе 7] = 5 А она отдает во внешнюю цепь мощность N} = 9,5 Вт, а
при токе /2 = 8 А - N2 = 14,4 Вт.
13.187. К аккумулятору с внутренним сопротивлением г = 1 Ом подключили
сопротивление R = 8 Ом. Затем параллельно с первым подключили второе
такое же сопротивление. Найти отношение мощностей, выделяющихся во
внешней цепи в первом и втором случаях.
13.188. При поочередном присоединении к аккумулятору двух разных
сопротивлений тепловая мощность, выделяющаяся во внешней цепи была равна
Ny = 30 Вт и N2 = 60 Вт. Какая мощность будет выделяться, если к
аккумулятору подключить оба сопротивления, соединенные последовательно?
Внутренним сопротивлением аккумулятора пренебречь.
13.189. Два параллельно соединенных сопротивления Л, = 6 Ом и R2 = 12
Ом включены последовательно с сопротивлением R3= 15 Ом и подключены к
зажимам аккумулятора, э.д.с. которого равна <?= 200 В, а внутреннее
сопротивление r = 1 Ом. Определить мощность, выделяющуюся на
сопротивлении Л].
Рис. 13.108
Рис. 13.109
13.190. В схеме, представленной на рис. 13.108, э.д.с. источника S- 10
В, сопротивления R} = 2,6 Ом, R2 = 6 Ом, показание амперметра /= 1,2 А.
Определить мощность, выделяющуюся на сопротивлении R3. Внутренними
сопротивлениями источника и амперметра пренебречь.
13.191. В схеме, представленной на рис. 13.109, сопротивления Л, = 3
Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 6 Ом, показание вольтметра U= 12 В. Определить
мощность, выделяющуюся на сопротивлении R2. Внутренним сопротивлением
источника пренебречь. Сопротивление вольтметра много больше Ry
13.192. Четыре одинаковых сопротивления Л,,Л2, Л3, Л4 подключены к
источнику напряжения так, как показано на рнс. 13.110. При этом на
сопротивлении R, выделяется мощность N, = 0,9 Вт. Какая мощность будет
выделяться на сопротивлении Rx, если сопротивление R2 отключить?
Внутренним сопротивлением источника пренебречь.
13.193. Два гальванических элемента с э.д.с. Sx = 10 В и 8г = 6 В н
одинаковыми внутренними сопротивлениями г = 1 Ом соединены параллельно и
замкнуты на внешнее сопротивление R = 0,5 Ом. Какая мощность выделяется
внутри первого элемента в виде тепла? .
316
Рис. 13.110 Рис. 13.111
13.194. Два сопротивления г и Л подключены к источнику напряжения так,
как показано на рис. 13.111. При замыкании ключа АГ мощность,
выделяющаяся на сопротивлении R, увеличивается в два раза. Чему равно
сопротивление г, если R = 10 Ом? Внутренним сопротивлением источника
