Дано:
При первом положении скользящего контакта реостата:
Амперметр показал 1,5 А
Вольтметр показал 6 В
При втором положении скользящего контакта реостата:
Амперметр показал 2,7 А
Вольтметр показал 4,8 В
Нам даны изменения значений амперметра и вольтметра при изменении положения контакта реостата. Изменение напряжения и силы тока протекающей цепи позволит нам вычислить ЭДС (электродвижущую силу) и внутреннее сопротивление источника тока.
Решение:
- Вычисление ЭДС:
Используем закон Ома для всей цепи:
[ V = E - Ir ]
Где:
- ( V ) - напряжение на вольтметре
- ( E ) - ЭДС источника тока
- ( I ) - сила тока
- ( r ) - внутреннее сопротивление
- При первом положении контакта:
- ( I_1 = 1,5 , \text{A} )
- ( V_1 = 6 , \text{V} )
Подставляем значения в уравнение Ома:
[ 6 = E - 1,5r ] (1)
- При втором положении контакта:
- ( I_2 = 2,7 , \text{A} )
- ( V_2 = 4,8 , \text{V} )
Подставляем значения в уравнение Ома:
[ 4,8 = E - 2,7r ] (2)
- Решим систему уравнений (1) и (2) для ( E ) и ( r ):
Вычтем уравнение (2) из уравнения (1):
[ 6 - 4,8 = E - 1,5r - E + 2,7r ]
[ 1,2 = 1,2r ]
[ r = 1 , \Omega ]
Теперь найдем ЭДС, используя любое из первоначальных уравнений. Допустим, используем уравнение (1):
[ 6 = E - 1,5 \times 1 ]
[ 6 = E - 1,5 ]
[ E = 7,5 , \text{V} ]
- Ответ:
- ЭДС источника тока ( E = 7,5 , \text{V} )
- Внутреннее сопротивление источника тока ( r = 1 , \Omega )