Здравствуйте, a-n-dolin !
У Батареи из 5 последовательно соединенных элементов с ЭДС = 1,4 В и с внутренним сопротивлением r = 0,3 Ом каждый, будет суммарная ЭДС
E = 1,4·5 = 7 Вольт, а внутреннее сопротивление R
i = 0,3·5 = 1,5 Ом.
Если к этой батарее подсоединить резистор внешней нагрузки R
H , то в электро-цепи потечёт ток
i = E / (R
i + R
H) согласно закону Ома.
А в нагрузке выделится мощность P = i
2·R
H[$8195$] [$8658$] [$8195$] P = [E / (R
i + R
H)]
2·R
H[$8195$] [$8658$]
8 = E
2·R
H / (R
i + R
H)
2 [$8195$] [$8658$] [$8195$] 8·(1,5 + R
H)
2 = 7
2·R
HРешаем это уравнение и получаем 2 варианта значения :
R
H1 = 2 Ом , при этом ток в цепи будет i
1 = 2 А ,
R
H2 = 1,125 Ом , при этом ток в цепи будет i
2 = 2,67 А .
Чтоб получить наибольшую мощность во внешней цепи, надо чтобы сопротивление внешней нагрузки равнялось внутреннему сопротивлению источника R
i = 1,5 Ом. В таком режиме во внешней цепи можно получить наибольшую мощность
P
m = E
2 / (4·R
i) = 7
2 / (4·1,5) = 49 / 6 = 8,167 Вт . При этом ток в цепи будет E / (2·R
i) = 2,333 А .
Ответ: Для получения мощности 8 Вт в нагрузке, сопротивление нагрузки должно быть 2 либо 1,125 Ом.
От данной батареи можно отобрать макси-мощность 8,17 Вт.
Я сделал проверку в популярном приложении
Маткад (ссылка1) . Маткад избавляет меня от частых ошибок. Маткад-скриншот прилагаю . Я добавил в скрин подробные комментарии зелёным цветом.
МаткадКонструкция
R[sub]н[/sub] := Уравнение solve,Rн означает: Решить уравнение, прописанное слева от solve относительно искомой переменной R
н, и затем присвоить полученный результат в переменную R
н .
См учебные статьи : "Закон Ома простым языком"
Ссылка2 ,
"Согласованный режим работы электрической цепи, согласование источника и нагрузки"
Ссылка3Решение похожей задачи :
rfpro.ru/question/198124 (ссылка4) . =Удачи!