1. ...
  2. ...
  3. ...
  4. Решение задачи на тему: «В цепь, состоящую из источника тока и резистора сопротивлением R = 200 Ом, вклю...»
Решение задачи

В цепь, состоящую из источника тока и резистора сопротивлением R = 200 Ом, включают вольтметр – сначала последовательно с резистором, затем...

Сопротивление материалов

Условие:

В цепь, состоящую из источника тока и резистора сопротивлением R = 200 Ом, включают вольтметр – сначала последовательно с резистором, затем параллельно ему. При какой нагрузке (в омах) источник будет выдавать наибольшую полезную мощность, если показания вольтметра в обоих случаях одинаковы? Собственное сопротивление вольтметра RV = 1000 Ом.

Решение:

Для определения нагрузки, при которой источник будет выдавать наибольшую полезную мощность, мы можем использовать формулу для мощности в цепи:

P = (V^2) / R,

где P - мощность, V - напряжение, R - сопротивление.

В данном случае, показания вольтметра одинаковы в обоих случаях, поэтому напряжение на резисторе также будет одинаковым. Обозначим это напряжение как V.

  1. При подключении вольтметра последовательно с резистором: В этом случае, общее сопротивление цепи будет равно сумме сопротивления резистора и сопротивления вольтметра:

R_total = R + RV = 200 Ом + 1000 Ом = 1200 Ом.

Тогда ток в цепи будет равен:

I = V / R_total.

Мощность, выделяемая на резисторе, будет равна:

P1 = (V^2) / R.

  1. При подключении вольтметра параллельно с резистором: В этом случае, сопротивление цепи будет равно сопротивлению резистора, так как сопротивление вольтметра обходится параллельно:

R_total = R = 200 Ом.

Тогда ток в цепи будет равен:

I = V / R_total.

Мощность, выделяемая на резисторе, будет равна:

P2 = (V^2) / R.

Так как показания вольтметра одинаковы в обоих случаях, то V^2 будет одинаковым в обоих формулах для мощности.

Таким образом, чтобы определить, при какой нагрузке источник будет выдавать наибольшую полезную мощность, нам нужно сравнить значения R в формулах для P1 и P2.

P1 = (V^2) / R1 = (V^2) / 1200 Ом, P2 = (V^2) / R2 = (V^2) / 200 Ом.

Мы видим, что P1 < P2, так как R1 > R2. Следовательно, источник будет выдавать наибольшую полезную мощность при нагрузке R = 200 Ом, когда вольтметр подключен параллельно с резистором.

Похожие работы

Попробуй и другие функции

  • ИИ для любых учебных целей

    • Научит решать задачи

    • Поможет решать задачи

    • Исправит ошибки в решении

    • Ответит на вопросы за минуту

    Попробовать
  • База готовых рефератов

    • Свыше 1,2 млн работ

    • Больше 160 предметов

    • Работы написали студенты вместе с AI

    • База ежедневно обновляется

    Попробовать

Решения по другим предметам