Условие задачи
К источнику тока с ЭДС ɛ и внутренним сопротивлением r присоединены три сопротивления R1, R2, R3 как показано на схеме (рис). Определить:
1) силу тока короткого замыкания Iкз; общее сопротивление R внешней цепи;
2) силу тока I во внешней цепи, напряжение Ur. во внутренней цепи, напряжение U во внешней цепи при замкнутом ключе К; силы тока I1, I2, I3 и падение напряжений U1, U2, U3 соответственно на сопротивлениях R1, R2, R3.
3) показания вольтметра сопротивлением Rv при разомкнутом ключе К; относительную погрешность в показаниях вольтметра без учёта тока, идущего через вольтметр;
4) полную мощность Р источника тока; полезную мощность РП„ во внешней цепи; максимальную полезную мощность РМАХ в режиме согласования источника тока с его нагрузкой; КПД η источника тока; количество теплоты Q1, Q2, Q3, выделяемое в секунду при прохождении тока соответственно на сопротивлениях R1, R2 и R3;
5) построить график зависимости падения напряжения U во внешней цепи от внешнего сопротивления R , сопротивление R взять каждые 2 Ом.
Ответ
Дано:
ɛ = 2 В
r = 0.5 Ом
R1 = 5 Ом
R2 = 4 Ом
R3 = 3 Ом
RV = 4,0 кОм
1) сила тока короткого замыкания Iкз. равна Iкз=/r
Iкз=2/0,5=4 А
общее сопротивление R внешней цепи равно R=R23+R1=(R2 R3)/(R2 +R3 )+R1
R=(4∙3)/(4+3)+5=6,7 Ом
2) сила тока I во внешней цепи по закону Ома равна I=/(R+r)
I=2/(6,7+0,5)=0,28 A
напряжение Ur во внутренней цепи равно
Ur=Ir,Ur=0,28∙0,5= 0,14 B
напряжение U во внешней цепи при замкнутом ключе К равно
U=-Ir
U=2-0,14=1,86 B
силы тока I1=I=0,28 A,U1 = I1 R1 ,U1 = 0,28*5=1,4 B
