Для определения характеристик источника тока собрали цепь (см. рис.). При одном положении движка реостата приборы показывают 4,5 В и 0,5 А, при другом — 4 В и 1 А. Найдите по этим данным ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.
Спрятать решение
Решение.
Применим закон Ома для полной цепи для каждого случая:
Решая систему уравнений находим внутреннее сопротивление и ЭДС источника тока:
Ответ: 5 В; 1 Ом.
Источник: Гельфгат И. М. Сборник задач по физике для 10 класса, Х.: «Гимназия», 2001 (№ 11.15)
При первом положении скользящего контакта реостата по цепи идет ток:
где R1 — сопротивление внешней цепи (реостата). Зная показания вольтметра, выразим сопротивление реостата:
тогда
Аналогично, для второго положения скользящего контакта реостата, имеем:
Разделим левые и правые части уравнений соответственно:
| I1 | = | U2/I2 + r | . |
| I2 | U1/I1 + r |
Решаем последнее уравнение относительно сопротивления источника тока, получим:
Вычислив внутреннее сопротивление r, получим 1 (Ом).
Зная внутреннее сопротивление, находим ЭДС источника: ε = U1 + I1r = 4.5 (В).
была I=1,5 A, а напряжение U=4,5 B.при другом положении движка получены значения I=2 A, U=3 B. Найдите ЭДС источника и его внутреннее сопротивление.
ананим
28.04.17
Учеба и наука / Физика
1 ответ
Определить ЭДС и внутренние элемента, если при одном положении движка реостата амперметр показывает 0, 2 А, вольтметр 1, 8В, а при другомположении движка соответственно 0, 4А и 1, 6 В.
На этой странице находится вопрос Определить ЭДС и внутренние элемента, если при одном положении движка реостата амперметр показывает 0, 2 А, вольтметр 1, 8В, а при другомположении движка соответственно 0, 4А и 1, 6 В?, относящийся к категории
Физика. По уровню сложности данный вопрос соответствует знаниям
учащихся 10 – 11 классов. Здесь вы найдете правильный ответ, сможете
обсудить и сверить свой вариант ответа с мнениями пользователями сайта. С
помощью автоматического поиска на этой же странице можно найти похожие
вопросы и ответы на них в категории Физика. Если ответы вызывают
сомнение, сформулируйте вопрос иначе. Для этого нажмите кнопку вверху.
В статье расчёт в маткаде переходных процессов в ёмкостном фильтре исследовался переходный процесс в фильтре поставленном на выходе однофазного однополупериодного выпрямителя, при этом в схеме замещения выпрямитель с источником переменного напряжения заменены последовательным соединением источника ЭДС и резистора, такая замена делает возможным расчёт схем но при этом для расчётов требуется найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление. Найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление эксперементально можно проделав опыт холостого хода и опыт короткого замыкания но это не всегда возможно, например когда необходимо найти ЭДС и внутреннее сопротивление источника представляющего собой вторичную обмотку трансформатора, поэтому бывает необходимо определить параметры схемы замещения источника не внося больших изменений сопротивления нагрузки в схему. Рассмотрим схему на рисунке 1:
Рисунок 1 – Схема для определения параметров схемы замещения источника.
В этой схеме значения ЭДС источника и его внутреннего сопротивления неизвестны, известны только показания амперметра и вольтметра. Учтём что тока в цепи вольтметра нет, так как у него большое сопротивление и его проводимостью можно пренебреч а сопротивление амперметра настолько мало что им тоже можно пренебреч и заменить амперметр перемычкой. Ток в этой цепи обозначим как I1 (его показывает амперметр) а напряжение на R1 и G обозначим как U1 (его показывает вольтметр) при этом будем считать что ток направлен как показано на рисунке 1, а напряжения на R1 и r направлены в туже сторону что и ток. Рассмотрим схему на рисунке 2 в которой изменено (в нашем случае увеличено) сопротивление реостата:
Рисунок 2 – Схема для определения параметров схемы замещения источника с изменённым сопротивлением реостата.
В этой схеме показание амперметра обозначим как I2 а показание вольтметра как U2.
Из схемы на рисунке 1, составим уравнение по второму закону Кирхгофа для контура который остаётся если заменить вольтметр разрывом:
Здесь E – ЭДС источника, U1 – напряжение на реостате (показывает вольтметр), I1 – ток в цепи (показывает амперметр), r – внутреннее сопротивление источника. Выразим из уравнения (1) напряжение U1:
Аналогично найдём U2, используя схему на рисунке 2:
Подставим (1) в (3):
Выразим из уравнения (4) внутреннее сопротивление источника r:
Подставим (6) в (1) и найдём ЭДС источника:
По формулам (6) и (7) находятся параметры схемы замещения источника электрической энергии (по формуле (7) его ЭДС, по формуле (6) его внутреннее сопротивление). Последовательно с реостатом можно поставить измерительный резистор и использовать его для измерения тока вольтметром тогда измерения можно проводить одним вольтметром сначала подключая его паралельно источнику G, а потом паралельно измерительному резистору.
Для расчёта внутреннего сопротивления и ЭДС источника можно воспользоваться программой:
Первое измерение должно быть с меньшим сопротивлением реостата, а второе с большим.
