Какое внутреннее сопротивление имеет элемент с ЭДС 50 В, который замкнут на внешнее сопротивление 10 Ом, при этом во внешней цепи выделяется мощность 75 Вт?

Физика 11 класс Электрические цепи внутреннее сопротивление ЭДС 50 В внешнее сопротивление 10 Ом мощность 75 Вт физика 11 класс Новый

Чтобы найти внутреннее сопротивление элемента с ЭДС, нам нужно использовать несколько физических законов и формул. Начнем с того, что мы знаем:

• Электродвижущая сила (ЭДС) элемента, E = 50 В.
• Внешнее сопротивление, Rвн = 10 Ом.
• Мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении, P = 75 Вт.

Первым делом, мы можем использовать формулу для мощности:

P = Uвн * I

где Uвн - напряжение на внешнем сопротивлении, а I - ток в цепи. Мы можем выразить ток через мощность и напряжение:

I = P / Uвн

Теперь, чтобы найти Uвн, воспользуемся законом Ома:

Uвн = I * Rвн

Подставим это в уравнение для тока:

I = P / (I * Rвн)

Умножим обе стороны на I:

I^2 * Rвн = P

Теперь выразим ток:

I^2 = P / Rвн

Подставим значения:

I^2 = 75 Вт / 10 Ом = 7.5

Теперь найдём ток:

I = sqrt(7.5) ≈ 2.74 А

Теперь мы можем найти напряжение на внешнем сопротивлении:

Uвн = I Rвн = 2.74 А 10 Ом = 27.4 В

Теперь, зная напряжение на внешнем сопротивлении, можем найти напряжение на внутреннем сопротивлении:

Uвн + Uвнт = E

где Uвнт - напряжение на внутреннем сопротивлении, а E - ЭДС. Таким образом:

Uвнт = E - Uвн = 50 В - 27.4 В = 22.6 В

Теперь мы можем найти внутреннее сопротивление (Rвнт) с помощью закона Ома:

Rвнт = Uвнт / I = 22.6 В / 2.74 А ≈ 8.25 Ом

Таким образом, внутреннее сопротивление элемента составляет примерно 8.25 Ом.