Батарейка с E=4 В и r=1 Ом входит в состав неизвестной цепи. К полюсам батарейки...

Question

5.0m просмотров

Батарейка с E=4 В и r=1 Ом входит в состав неизвестной цепи. К полюсам батарейки подключён вольтметр. Вольтметр показывает 3,9 В. Ток через батарейку течёт от отрицательного полюса к положительному. Какое количество теплоты выделяется на внутреннем сопротивлении в секунду? Ответ выразите в джоулях, округлите до сотых. Вы можете добавлять поля ответов. Это Сириус. Помогите, пожалуйста. Заранее спасибо.

Физика Yurashtefan_zn (15 баллов) 18 Авг | 5.0m просмотров

Дан 1 ответ

Правильный ответ

Ответ:

0,01 и 62,41 Дж

Объяснение:

Возможные варианты цепей показаны на рисунках.

Случай 1. К батарейке подключена нагрузка R. Приняв потенциал нижней точки подключения вольтметра за ноль, проследим за его изменением вдоль крайней левой ветви, сначала он убывает на величину Ir, а затем возрастает на величину ЭДС батарейки, значит вольтметр покажет напряжение

$U=\xi-Ir$

Откуда ток

$I=\frac{\xi-U}{r}=\frac{4-3.9}{1} =0.1$ А

Тепловая мощность, рассеиваемая на внутреннем сопротивлении

$P=I^2r=0.1^2*1=0.01$ Вт

За секунду выделяется 0,01 Дж

Случай 2. К батарейке встречно подключен другой идеальный источник, а вольтметр показывает его ЭДС, т.е. $\xi'=U=3.9$ В, тогда ток по закону Ома для полной цепи

$I'=\frac{\xi+\xi'}{r}=\frac{4+3.9}{1}=7.9$ А

Мощность в этом случае

$P'=I'^2r=7.9^2*1=62.41$ Вт

За секунду выделится 62,41 Дж.

Leon8634_zn (18.8k баллов) 18 Авг