Шесть свинцовых аккумуляторов требуются соединить в батарею. ЭДС каждого аккумулятора 2В, внутреннее сопротивление 0,8 Ом. При каком из возм...
Условие:
Решение:
Для определения того, какое соединение будет обеспечивать наименьший ток в цепи, нужно рассмотреть два возможных варианта: последовательное и параллельное соединение аккумуляторов.
- Последовательное соединение: В этом случае положительный вывод одного аккумулятора соединяется с отрицательным выводом следующего аккумулятора. Таким образом, общая ЭДС батареи будет равна сумме ЭДС каждого аккумулятора, то есть 2 В * 6 = 12 В. Внешнее сопротивление остается 2 Ом.
Общее внутреннее сопротивление батареи в последовательном соединении будет равно сумме внутренних сопротивлений каждого аккумулятора, то есть 0,8 Ом * 6 = 4,8 Ом.
Ток в цепи можно рассчитать по закону Ома: I = U / R, где I - ток, U - напряжение, R - сопротивление. Таким образом, I = 12 В / (2 Ом + 4,8 Ом) = 12 В / 6,8 Ом ≈ 1,76 А.
- Параллельное соединение: В этом случае положительные выводы всех аккумуляторов соединяются вместе, а отрицательные выводы также соединяются вместе. Таким образом, общая ЭДС батареи остается 2 В, а внешнее сопротивление также остается 2 Ом.
Общее внутреннее сопротивление батареи в параллельном соединении можно рассчитать по формуле: 1 / R_total = 1 / R1 + 1 / R2 + ... + 1 / Rn, где R_total - общее внутреннее сопротивление, R1, R2, ..., Rn - внутренние сопротивления каждого аккумулятора. В данном случае, R_total = 1 / (1 / 0,8 Ом + 1 / 0,8 Ом + ... + 1 / 0,8 Ом) = 1 / (6 / 0,8 Ом) = 0,8 Ом / 6 ≈ 0,133 Ом.
Ток в цепи можно рассчитать также по закону Ома: I = U / R, где I - ток, U - напряжение, R - сопротивление. Таким образом, I = 2 В / (2 Ом + 0,133 Ом) ≈ 2 В / 2,133 Ом ≈ 0,937 А.
Таким образом, при параллельном соединении аккумуляторов ток в цепи будет небольшим, примерно 0,937 А.
