Реостат подключён к источнику тока с ЭДС, равной 4 В. Когда сопротивление реостата равно 8 Ом, сила тока в цепи равна 0,4 A.
а) При каком сопротивлении реостата мощность тока в реостате максимальна?
б) Чему равна максимальная мощность тока?
от

1 Ответ

Дано:
ЭДС источника тока E = 4 В  
Сила тока I = 0,4 A при сопротивлении реостата R = 8 Ом

Найти:
а) При каком сопротивлении реостата мощность тока в реостате максимальна?  
б) Чему равна максимальная мощность тока?

Решение:
а) Для того чтобы найти сопротивление, при котором мощность тока максимальна, нужно вспомнить, что максимальная мощность передаётся, когда сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника. То есть сопротивление реостата R будет равно внутреннему сопротивлению источника r.

Для нахождения внутреннего сопротивления источника r, используем закон Ома:
I = E / (R + r)

Подставляем известные значения:  
0,4 = 4 / (8 + r)

Решим это уравнение относительно r:
0,4 * (8 + r) = 4  
3,2 + 0,4r = 4  
0,4r = 0,8  
r = 0,8 / 0,4  
r = 2 Ом

Таким образом, внутреннее сопротивление источника равно 2 Ом. При максимальной мощности сопротивление реостата также должно быть равно 2 Ом.

Ответ на пункт а): Сопротивление реостата при максимальной мощности тока равно 2 Ом.

б) Для нахождения максимальной мощности используем формулу мощности:
P = I^2 * R

При максимальной мощности I = E / (R + r), где R = r. То есть, максимальная мощность будет:
Pmax = (E^2) / (4 * r)

Подставляем известные значения:
Pmax = (4^2) / (4 * 2)  
Pmax = 16 / 8  
Pmax = 2 Вт

Ответ на пункт б): Максимальная мощность тока равна 2 Вт.
от