Задача по физике Батарея состоит из 5-ти последовательно соединенных одинаковых элементов. ЭДС каждого элемента равна = 1,5 В, внутреннее сопротивление каждого элемента r = 0,2 Ом. Определить полную, полезную мощность и коэффициент полезного действия батареи, если она замкнута на внешнее сопротивление R = 50 Ом.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом Ома и формулой для мощности:

Найдем общее внутреннее сопротивление батареи
R_внут = 5 r = 5 0,2 Ом = 1 Ом

Заменим батарею на эквивалентное ей источник ЭДС и внутреннее сопротивление
E = 5 * 1,5 В = 7,5
R_внут = 1 Ом

Найдем ток в цепи
I = E / (R + R_внут) = 7,5 В / (50 Ом + 1 Ом) = 0,15 А

Найдем общее сопротивление цепи
R_общ = R + R_внут = 50 Ом + 1 Ом = 51 Ом

Найдем полную мощность
P_полн = I^2 R_общ = 0,15^2 51 = 0,11 Вт

Найдем мощность, выделяющуюся на внешнем сопротивлении
P_полезн = I^2 R = 0,15^2 50 = 0,1125 Вт

Найдем коэффициент полезного действия батареи
K = P_полезн / P_полн = 0,1125 / 0,11 ≈ 1,0227

Итак, полная мощность батареи составляет примерно 0,11 Вт, полезная мощность - 0,1125 Вт, а коэффициент полезного действия - около 1,0227.