Чтобы определить напряжение источника ЭДС, давайте рассмотрим данную ситуацию более подробно.
У нас есть источник с ЭДС (электродвижущей силой) равным 100 В. Это означает, что когда источник не подсоединен к нагрузке, на его выводах будет напряжение в 100 В.
Теперь у нас есть условие, что общее сопротивление (r) в пять раз меньше внутреннего сопротивления (r н, или Rв) источника. Это можно математически записать как:
\[ r = \frac{Rв}{5} \]
При подключении нагрузки и наличии тока в цепи, напряжение на внешнем сопротивлении будет определяться по формуле:
\[ U = E - I \cdot Rв \]
где:
- \( U \) — напряжение на нагрузке,
- \( E \) — ЭДС источника (в нашем случае 100 В),
- \( I \) — ток в цепи,
- \( Rв \) — внутреннее сопротивление источника.
Однако, чтобы найти ток \( I \), нам нужно использовать закон Ома:
\[ I = \frac{E}{r + Rв} \]
Поскольку \( r = \frac{Rв}{5} \), подставим это значение:
\[ I = \frac{E}{\frac{Rв}{5} + Rв} = \frac{E}{\frac{6Rв}{5}} = \frac{5E}{6Rв} \]
Теперь подставим \( I \) обратно в уравнение для напряжения \( U \):
\[ U = E - I \cdot Rв = E - \left(\frac{5E}{6Rв} \cdot Rв\right) \]
Сократив \( Rв \) получаем:
\[ U = E - \frac{5E}{6} = E \left(1 - \frac{5}{6}\right) = E \cdot \frac{1}{6} \]
Замена \( E \) на 100 В:
\[ U = \frac{100}{6} \approx 16.67 \, В \]
Таким образом, напряжение источника ЭДС на нагрузке составит примерно 16.67 В.