Вопрос задан 07.03.2025 в 13:41. Предмет Физика. Спрашивает Остапчук Даня.

При замыкании источника тока на внешнее сопротивление 4Ом в цепи протекает тоток 0,4А,а при замыкании на сопротивление 6Ом,протекает ток 0,3А.Определите ток короткого замыкания этого источника.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Кёлер Лера.

Для решения этой задачи можно воспользоваться законом Ома и принципом суперпозиции. Задача предполагает, что источник тока имеет некоторую внутреннюю ЭДС и внутреннее сопротивление. Пусть сопротивление источника тока обозначается через rr, а его ЭДС — через EE.

  1. Исходные данные:

    • При подключении внешнего сопротивления R1=4ΩR_1 = 4 \, \Omega, ток I1=0,4АI_1 = 0,4 \, \text{А}.
    • При подключении внешнего сопротивления R2=6ΩR_2 = 6 \, \Omega, ток I2=0,3АI_2 = 0,3 \, \text{А}.
  2. Закон Ома для каждого случая: Напишем уравнения для тока в цепи в обоих случаях. При этом общий закон Ома для цепи с источником ЭДС EE и внутренним сопротивлением rr имеет вид:

    I=ER+rI = \frac{E}{R + r}

    где RR — внешнее сопротивление, rr — внутреннее сопротивление источника, EE — ЭДС источника, II — ток.

    Для первого случая (при R1=4ΩR_1 = 4 \, \Omega, I1=0,4АI_1 = 0,4 \, \text{А}):

    0,4=E4+r0,4 = \frac{E}{4 + r}

    Для второго случая (при R2=6ΩR_2 = 6 \, \Omega, I2=0,3АI_2 = 0,3 \, \text{А}):

    0,3=E6+r0,3 = \frac{E}{6 + r}
  3. Решение системы уравнений: У нас есть система из двух уравнений:

    0,4=E4+r(1)0,4 = \frac{E}{4 + r} \quad \text{(1)} 0,3=E6+r(2)0,3 = \frac{E}{6 + r} \quad \text{(2)}

    Из уравнения (1) выразим EE:

    E=0,4×(4+r)E = 0,4 \times (4 + r)

    Подставим это выражение в уравнение (2):

    0,3=0,4×(4+r)6+r0,3 = \frac{0,4 \times (4 + r)}{6 + r}

    Умножим обе части на 6+r6 + r:

    0,3×(6+r)=0,4×(4+r)0,3 \times (6 + r) = 0,4 \times (4 + r)

    Раскроем скобки:

    1,8+0,3r=1,6+0,4r1,8 + 0,3r = 1,6 + 0,4r

    Переносим все слагаемые с rr в одну сторону, а числовые — в другую:

    1,81,6=0,4r0,3r1,8 - 1,6 = 0,4r - 0,3r 0,2=0,1r0,2 = 0,1r

    Найдем rr:

    r=0,20,1=2Ωr = \frac{0,2}{0,1} = 2 \, \Omega
  4. Нахождение ЭДС источника: Подставим найденное значение r=2Ωr = 2 \, \Omega в одно из уравнений для тока. Например, в уравнение (1):

    0,4=E4+20,4 = \frac{E}{4 + 2} 0,4=E60,4 = \frac{E}{6} E=0,4×6=2,4ВE = 0,4 \times 6 = 2,4 \, \text{В}
  5. Ток короткого замыкания: Ток короткого замыкания — это ток, который протекает через источник, если внешнее сопротивление равно нулю, то есть когда цепь замкнута напрямую. В этом случае закон Ома даёт:

    Iк.з.=ErI_{\text{к.з.}} = \frac{E}{r}

    Подставим найденные значения E=2,4ВE = 2,4 \, \text{В} и r=2Ωr = 2 \, \Omega:

    Iк.з.=2,42=1,2АI_{\text{к.з.}} = \frac{2,4}{2} = 1,2 \, \text{А}

Ответ: Ток короткого замыкания источника равен 1,2 А.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос