Вопрос задан 15.10.2026 в 20:24. Предмет Физика. Спрашивает Старостин Витя.

При каком внешнем сопротивлении потребляемая полная мощность будет максимальной, если два одинаковых источника тока с внутренним сопротивлением r = 1 Ом каждый соединить последовательно?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Ляпина Марина.

Ответ: полная потребляемая мощность будет максимальной при внешнем сопротивлении R=0R = 0 Ом.

Рассмотрим решение подробно.

По условию два одинаковых источника тока соединены последовательно. Внутреннее сопротивление каждого источника составляет r=1r = 1 Ом.

При согласном последовательном соединении источников их ЭДС складываются, как и внутренние сопротивления.

Суммарное внутреннее сопротивление:

rобщ=r1+r2=1+1=2 Ом.r_{\text{общ}}=r_1+r_2=1+1=2\text{ Ом}.

Обозначим ЭДС каждого источника через E\mathcal{E}, а внешнее сопротивление через RR.

Тогда суммарная ЭДС равна:

Eобщ=2E.\mathcal{E}_{\text{общ}}=2\mathcal{E}.

По закону Ома для полной цепи сила тока составляет:

I=2ER+2.I=\frac{2\mathcal{E}}{R+2}.

Полная мощность, развиваемая источниками и потребляемая всей электрической цепью, определяется формулой:

Pполн=Eобщ⋅I.P_{\text{полн}}=\mathcal{E}_{\text{общ}}\cdot I.

Подставляем выражение для силы тока:

Pполн=2E⋅2ER+2.P_{\text{полн}}=2\mathcal{E}\cdot\frac{2\mathcal{E}}{R+2}.

Получаем:

Pполн=4E2R+2\boxed{P_{\text{полн}}=\frac{4\mathcal{E}^2}{R+2}}

Из формулы видно, что полная мощность тем больше, чем меньше внешнее сопротивление RR. Следовательно, максимальное значение достигается при минимальном внешнем сопротивлении, то есть при R=0R=0 Ом.

Это соответствует режиму короткого замыкания.

Важно: если бы в задаче спрашивалось о максимальной полезной мощности, выделяемой именно на внешнем сопротивлении, ответ был бы другим. Согласно условию максимальной передачи мощности, внешнее сопротивление должно равняться суммарному внутреннему сопротивлению источников:

R=rобщ=2 Ом.R=r_{\text{общ}}=2\text{ Ом}.

Таким образом:

  • Максимальная полная мощность: R=0R=0 Ом.

  • Максимальная полезная мощность во внешней цепи: R=2R=2 Ом.

Поскольку в вопросе указана именно полная мощность, правильный ответ — 0 Ом.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос