Дано:
- Сопротивление источника r = 4 Ом
- Нагрузка R = 8 Ом
- Полезная мощность P = 12,25 Вт
Нам нужно найти ЭДС источника ( \mathcal{E} ).
Шаг 1: Анализ данных
Когда цепь замкнута, в нагрузке R выделяется полезная мощность ( P ). Формула мощности в нагрузке:
[
P = I^2 R
]
где ( I ) — ток по цепи, который можно найти из этой формулы:
[
I = \sqrt{\frac{P}{R}}
]
Подставим значения:
[
I = \sqrt{\frac{12,25}{8}} = \sqrt{1,53125} \approx 1,237 \text{ А}
]
Шаг 2: Определение общего сопротивления цепи
Общее сопротивление цепи — сумма внутреннего сопротивления источника и сопротивления нагрузки, так как источник внутреннее сопротивление ( r ):
[
R_{total} = r + R = 4 + 8 = 12 \ \text{Ом}
]
Шаг 3: Вычисление ЭДС
Полное напряжение источника ( \mathcal{E} ) определяется по закону Ома:
[
\mathcal{E} = I \times R_{total}
]
подставим:
[
\mathcal{E} = 1,237 \times 12 \approx 14,84 \text{ В}
]
Ответ:
[
\boxed{\mathcal{E} \approx 14,84 \text{ В}}
]
ЭДС источника тока примерно равна 14,84 В.