Номер 6, страница 167, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VIII. Постоянный электрический ток. Параграф 43. Расчёт более сложных электрических цепей - номер 6, страница 167.

Условие.

6. Выразите выделяемую во внешней цепи мощность $\text{P}$ через силу тока $\text{I}$ в цепи, ЭДС источника $\mathcal{E}$ и его внутреннее сопротивление $\text{r}$.

Решение 2.

6. Дано

Сила тока в цепи: $\text{I}$

ЭДС источника: $\mathcal{E}$

Внутреннее сопротивление источника: $\text{r}$

Найти

Мощность во внешней цепи: $\text{P}$

Решение

Мощность, выделяемая на любом участке цепи, равна произведению напряжения на этом участке на силу тока. Для внешней цепи, мощность $\text{P}$ выражается как:

$P = U \cdot I$

где $\text{U}$ - напряжение на внешней цепи, которое равно напряжению на клеммах источника.

По закону Ома для полной цепи, напряжение на клеммах источника $\text{U}$ связано с его ЭДС $\mathcal{E}$, силой тока $\text{I}$ и внутренним сопротивлением $\text{r}$ следующим соотношением:

$U = \mathcal{E} - I \cdot r$

Это соотношение показывает, что напряжение на клеммах меньше ЭДС на величину падения напряжения внутри источника ($I \cdot r$).

Подставим выражение для $\text{U}$ в формулу для мощности $\text{P}$:

$P = (\mathcal{E} - I \cdot r) \cdot I$

Раскрыв скобки, получаем искомое выражение для мощности, выделяемой во внешней цепи:

$P = \mathcal{E}I - I^2r$

Ответ: $P = \mathcal{E}I - I^2r$.