Номер 18, страница 163, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VIII. Постоянный электрический ток. Параграф 42. Закон Ома для полной цепи - номер 18, страница 163.

Условие.

18. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока с ЭДС, равной $20 \, \text{В}$, если сила тока короткого замыкания равна $10 \, \text{А}$?

Решение 2.

Дано:

Электродвижущая сила (ЭДС) источника тока, $\mathcal{E} = 20$ В

Сила тока короткого замыкания, $I_{кз} = 10$ А

(Все величины даны в системе СИ)

Найти:

Внутреннее сопротивление источника тока, $\text{r}$

Решение:

Закон Ома для полной цепи имеет вид:

$I = \frac{\mathcal{E}}{R + r}$

где $\text{I}$ – сила тока в цепи, $\mathcal{E}$ – ЭДС источника, $\text{R}$ – сопротивление внешней цепи, $\text{r}$ – внутреннее сопротивление источника.

Короткое замыкание происходит, когда внешнее сопротивление цепи пренебрежимо мало, то есть $R \approx 0$. В этом случае ток в цепи становится током короткого замыкания $I_{кз}$.

Подставим $R = 0$ в формулу закона Ома для полной цепи:

$I_{кз} = \frac{\mathcal{E}}{0 + r} = \frac{\mathcal{E}}{r}$

Из полученного выражения выразим внутреннее сопротивление $\text{r}$:

$r = \frac{\mathcal{E}}{I_{кз}}$

Подставим известные значения в формулу:

$r = \frac{20 \text{ В}}{10 \text{ А}} = 2 \text{ Ом}$

Ответ: внутреннее сопротивление источника тока равно 2 Ом.