Дано:
- Сила тока в цепи \( I = 2\, \text{А} \)
- Внутреннее сопротивление батареи \( r = 1\, \Omega \)
- Сопротивление внешней цепи \( R = 19\, \Omega \)
Задача: найти электродвижущую силу (ЭДС) батареи \( \mathcal{E} \).
Объяснение:
Когда батарея подключена к внешней цепи, общее сопротивление цепи состоит из внутреннего сопротивления батареи и сопротивления внешней цепи. В этом случае:
\[ R_{total} = R + r = 19\, \Omega + 1\, \Omega = 20\, \Omega \]
Ток в цепи определяется законом Ома:
\[ I = \frac{\mathcal{E} - U}{R + r} \]
или более простым выражением для цепи с внутренним сопротивлением:
\[ \mathcal{E} = I(R + r) \]
Пояснение:
- \(\mathcal{E}\) — электродвижущая сила батареи, которую нужно найти.
- \(I (R + r)\) — падающая на сопротивлении цепи электродвижущая сила (напряжение).
Решение:
\[ \mathcal{E} = I \times (R + r) = 2\, \text{А} \times 20\, \Omega = 40\, \text{В} \]
Ответ:
\[ \boxed{ \mathcal{E} = 40\, \text{В} } \]