1.)Почему падение напряжения во внешней части цепи меньше ЭДС источника?2.)Почему с увеличением силы тока в цепи,напряжение на зажимах источника уменьшается?3.)Почему,определяя пригодность к использованию гальванического элемента не достаточно ограничиться лишь измерением его ЭДС?

Почему падение напряжения во внешней части цепи меньше ЭДС источника?

Падение напряжения во внешней части цепи может быть меньше ЭДС источника по нескольким причинам. Во-первых, важно понимать, что ЭДС (Электродвижущая сила) источника — это максимальное возможное напряжение, которое он может выдать при отсутствии тока в цепи (когда цепь разомкнута). Однако, когда цепь замкнута и ток начинает течь, на внутренних элементах источника (например, на его внутренних проводах или электродах) возникает внутреннее сопротивление. Это сопротивление вызывает дополнительное падение напряжения, которое не связано с внешней цепью, но существенно влияет на величину напряжения, которое поступает на внешний нагрузочный элемент.

Падение напряжения в цепи зависит от тока, проходящего через внешнюю часть цепи и внутреннее сопротивление источника. Когда ток увеличивается, внутреннее падение напряжения возрастает, и это уменьшает напряжение, которое можно измерить на зажимах источника, но само падение напряжения в внешней части цепи будет меньше ЭДС, потому что на внутреннее сопротивление источника уходит часть энергии.

Почему с увеличением силы тока в цепи напряжение на зажимах источника уменьшается?

Это объясняется наличием внутреннего сопротивления источника. Когда ток проходит через источник, внутреннее сопротивление вызывает падение напряжения, которое пропорционально величине тока. Формула для напряжения на зажимах источника выглядит так:

где $U$ — напряжение на зажимах источника, $\text{ЭДС}$ — электродвижущая сила источника, $I$ — сила тока, $r$ — внутреннее сопротивление источника.

При увеличении силы тока $I$ большее количество энергии теряется на внутреннем сопротивлении источника (термическое рассеяние), и, следовательно, напряжение на его зажимах уменьшается. Это явление особенно важно для источников тока с высоким внутренним сопротивлением, таких как старые или разряженные батареи.

Почему, определяя пригодность к использованию гальванического элемента, недостаточно ограничиться лишь измерением его ЭДС?

ЭДС гальванического элемента — это важный параметр, показывающий его максимальную возможную работу в идеальных условиях (когда ток в цепи равен нулю). Однако в реальных условиях для определения пригодности элемента для использования важно учитывать не только ЭДС, но и такие факторы, как внутреннее сопротивление, способность поддерживать стабильный ток при нагрузке, а также динамическое поведение элемента при изменении нагрузки.

Внутреннее сопротивление влияет на то, как элемент будет вести себя в реальной цепи. Если элемент имеет высокое внутреннее сопротивление, то даже при нормальной ЭДС его эффективность может быть снижена, поскольку падение напряжения на этом сопротивлении будет значительно снижать доступную мощность для внешней цепи. Кроме того, гальванический элемент может терять свою ЭДС с течением времени или под воздействием химических процессов (например, из-за коррозии или других изменений внутри элемента).

Поэтому для точной оценки пригодности элемента к использованию необходимо учитывать не только ЭДС, но и его способность поддерживать напряжение при нагрузке, а также внутреннее сопротивление, которое влияет на стабильность работы устройства в реальных условиях эксплуатации.