Дано:
ЭДС источника тока E = 6 В
Внутреннее сопротивление источника r = 2 Ом
Реостаты:
1-й реостат: сопротивление изменяется от 0,2 Ом до 1 Ом
2-й реостат: сопротивление изменяется от 1 Ом до 4 Ом
3-й реостат: сопротивление изменяется от 4 Ом до 10 Ом
Найти:
Максимально возможную мощность тока в каждом реостате.
Решение:
Для вычисления максимальной мощности используем закон Ома и формулу мощности.
1. Максимальная мощность для реостата вычисляется по формуле:
P = I^2 * R
где I - сила тока, а R - сопротивление реостата.
2. Сила тока определяется по закону Ома для полного сопротивления цепи:
I = E / (R + r)
где E - ЭДС источника, R - сопротивление реостата, r - внутреннее сопротивление источника.
Максимальная мощность будет достигаться, когда сопротивление реостата будет наибольшим в пределах его диапазона.
1-й реостат (сопротивление от 0,2 Ом до 1 Ом)
Максимальное сопротивление реостата R = 1 Ом.
Сила тока при максимальном сопротивлении:
I = E / (R + r) = 6 / (1 + 2) = 6 / 3 = 2 А.
Максимальная мощность:
P = I^2 * R = 2^2 * 1 = 4 Вт.
Ответ для 1-го реостата: максимальная мощность равна 4 Вт.
2-й реостат (сопротивление от 1 Ом до 4 Ом)
Максимальное сопротивление реостата R = 4 Ом.
Сила тока при максимальном сопротивлении:
I = E / (R + r) = 6 / (4 + 2) = 6 / 6 = 1 А.
Максимальная мощность:
P = I^2 * R = 1^2 * 4 = 4 Вт.
Ответ для 2-го реостата: максимальная мощность равна 4 Вт.
3-й реостат (сопротивление от 4 Ом до 10 Ом)
Максимальное сопротивление реостата R = 10 Ом.
Сила тока при максимальном сопротивлении:
I = E / (R + r) = 6 / (10 + 2) = 6 / 12 = 0,5 А.
Максимальная мощность:
P = I^2 * R = 0,5^2 * 10 = 0,25 * 10 = 2,5 Вт.
Ответ для 3-го реостата: максимальная мощность равна 2,5 Вт.
Ответ:
- Для 1-го реостата максимальная мощность равна 4 Вт.
- Для 2-го реостата максимальная мощность равна 4 Вт.
- Для 3-го реостата максимальная мощность равна 2,5 Вт.