Номер 1, страница 154 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

1. Какие превращения энергии происходят в полной цепи?

1. В полной электрической цепи, состоящей из источника тока (внутренняя цепь) и потребителей энергии (внешняя цепь), происходят последовательные преобразования энергии, подчиняющиеся закону сохранения.

Сначала на внутреннем участке, то есть в самом источнике тока, происходит преобразование неэлектрических видов энергии в электрическую. Этот процесс обеспечивается работой так называемых сторонних сил (сил неэлектрического происхождения). Например, в гальванических элементах (батарейках) химическая энергия преобразуется в электрическую; в генераторах на электростанциях механическая энергия вращения турбин становится электрической; в солнечных панелях в электрическую преобразуется световая энергия. Величина, характеризующая работу сторонних сил по созданию тока, — это электродвижущая сила (ЭДС), $ \mathcal{E} $. Часть созданной электрической энергии сразу же превращается в тепло внутри самого источника из-за его внутреннего сопротивления $r$.

Далее на внешнем участке цепи электрический ток, созданный источником, совершает работу. В результате электрическая энергия, переносимая заряженными частицами, преобразуется в другие виды энергии в зависимости от типа потребителя (нагрузки). Например, в нагревательных приборах и лампах накаливания электрическая энергия превращается в тепловую и световую (согласно закону Джоуля-Ленца, количество теплоты $Q = I^2Rt$); в электродвигателях — в механическую энергию движения и частично в тепло; при зарядке аккумулятора или в процессе электролиза — обратно в химическую энергию.

Таким образом, общая цепь преобразований энергии в замкнутой цепи выглядит как последовательность: неэлектрическая энергия → электрическая энергия → различные виды конечной энергии (тепловая, световая, механическая и т.д.). Закон сохранения энергии для полной цепи утверждает, что полная мощность $P_{полн} = \mathcal{E}I$, развиваемая источником, равна сумме полезной мощности $P_{полезн} = I^2R$, выделяемой во внешней цепи, и мощности потерь $P_{потерь} = I^2r$, выделяемой в виде тепла внутри источника.

Ответ: В полной электрической цепи на внутреннем участке (в источнике тока) происходит преобразование неэлектрической энергии (например, химической, механической, световой) в электрическую. Затем на внешнем участке (в нагрузке) эта электрическая энергия преобразуется в другие виды: тепловую, световую, механическую, химическую и т.д., в зависимости от подключенных потребителей.