Номер 1.166, страница 27 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Основы электродинамики. Глава 1. Электрический ток. Закон Ома для полной цепи - номер 1.166, страница 27.

Условие.

1.166. В конце зарядки батареи аккумуляторов напряжение на ней 12 В, а сила тока 500 мА. Внутреннее сопротивление батареи 1 Ом. Какова ЭДС батареи?

Решение.

Дано:

Напряжение на батарее, $U = 12$ В

Сила тока, $I = 500$ мА

Внутреннее сопротивление, $r = 1$ Ом

$I = 500 \text{ мА} = 500 \cdot 10^{-3} \text{ А} = 0.5 \text{ А}$

Найти:

ЭДС батареи, $\mathcal{E}$

Решение:

Когда батарея аккумуляторов заряжается, внешний источник напряжения прикладывается к ее клеммам. Напряжение на клеммах батареи $\text{U}$ в этом случае больше, чем ее ЭДС $\mathcal{E}$, так как необходимо преодолеть и саму ЭДС, и падение напряжения на внутреннем сопротивлении батареи.

Закон Ома для полной цепи при зарядке аккумулятора выглядит следующим образом:

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

где $\text{U}$ — напряжение на клеммах, $\mathcal{E}$ — ЭДС батареи, $\text{I}$ — сила зарядного тока, а $\text{r}$ — внутреннее сопротивление.

Чтобы найти ЭДС, выразим $\mathcal{E}$ из этой формулы:

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

Теперь подставим известные значения, переведенные в систему СИ:

$\mathcal{E} = 12 \text{ В} - 0.5 \text{ А} \cdot 1 \text{ Ом}$

$\mathcal{E} = 12 \text{ В} - 0.5 \text{ В}$

$\mathcal{E} = 11.5 \text{ В}$

Ответ: ЭДС батареи составляет 11.5 В.