Дано:
ЭДС аккумулятора (ε) = 6 В;
Внутреннее сопротивление аккумулятора (r) = 0,2 Ом;
Сопротивление лампочки (R1) = 4 Ом;
Сопротивление резистора (R2) = 1 Ом.
Найти:
Напряжение на зажимах аккумулятора (U);
Силу тока в лампочке (I1);
Силу тока в резисторе (I2).
Решение:
Напряжение на зажимах аккумулятора:
Согласно закону Ома для полной цепи, напряжение на зажимах аккумулятора равно:
U = ε - Ir
где:
U - напряжение на зажимах аккумулятора, В;
ε - ЭДС аккумулятора, В;
I - суммарный ток в цепи, А;
r - внутреннее сопротивление аккумулятора, Ом.
Суммарный ток в цепи равен сумме токов в лампочке и резисторе:
I = I1 + I2
Сила тока в лампочке:
Сила тока в лампочке определяется законом Ома:
I1 = U / R1
где:
I1 - сила тока в лампочке, А;
U - напряжение на зажимах аккумулятора, В;
R1 - сопротивление лампочки, Ом.
Сила тока в резисторе:
Сила тока в резисторе также определяется законом Ома:
I2 = U / R2
где:
I2 - сила тока в резисторе, А;
U - напряжение на зажимах аккумулятора, В;
R2 - сопротивление резистора, Ом.
4. Расчет:
Напряжение на зажимах аккумулятора:
U = 6 - (I1 + I2) * 0,2
Сила тока в лампочке:
I1 = U / 4
Сила тока в резисторе:
I2 = U / 1
5. Подстановка:
U = 6 - (U / 4 + U / 1) * 0,2
U = 6 - 0,3U
1,3U = 6
U = 6 / 1,3
U ≈ 4,62 В
I1 = 4,62 / 4
I1 ≈ 1,155 А
I2 = 4,62 / 1
I2 ≈ 4,62 А
Ответ:
Напряжение на зажимах аккумулятора U ≈ 4,62 В.
Сила тока в лампочке I1 ≈ 1,155 А.
Сила тока в резисторе I2 ≈ 4,62 А.