Question

Даны четыре элемента с ЭДС 1.5 В и внутренним сопротивлением 0.2 Ом. Как нужно соединить эти элементы, чтобы получить от собранной батареи наибольшую силу тока во внешней цепи, имеющей сопротивление 0.2 Ом? Определите максимальную силу тока.

Answer 1

Дано:
ЭДС элемента = 1.5 В
Внутреннее сопротивление элемента = 0.2 Ом
Сопротивление внешней цепи = 0.2 Ом

Найти:
Максимальную силу тока во внешней цепи

Решение:
Пусть у нас есть четыре элемента А, B, C, D.
Соединим их последовательно, т.е. А(+) В(-), B(+) С(-), C(+) D(-).
Тогда общая ЭДС собранной батареи будет равна сумме ЭДС элементов:
E = 1.5 V + 1.5 V + 1.5 V + 1.5 V = 6 V

Общее внутреннее сопротивление батареи, соединенной последовательно, будет равно сумме внутренних сопротивлений элементов:
R = 0.2 Ом + 0.2 Ом + 0.2 Ом + 0.2 Ом = 0.8 Ом

Теперь можем найти максимальную силу тока по закону Ома:
I = E / (R внешнее + R)
I = 6 V / (0.2 Ом + 0.8 Ом)
I = 6 V / 1 Ом
I = 6 A

Ответ:
Максимальная сила тока во внешней цепи составит 6 А.