2019-11-09
Разность потенциалов между точками А и В некоторой цепи равна $U$. Когда эти точки соединили проводником с сопротивлением $R$, по нему пошел ток $I$. Какой ток пошел бы по этому сопротивлению, если бы оио было вдвое меньше?
Решение:
Какой бы ни была цепь, ее можно рассматривать как генератор с какой-то э.д.с. $E$ и каким-то внутренним сопротивлением $r$, присоединенный к точкам A и В. (Это утверждение интуитивно очевидно. В электротехнике оно строго доказывается и называется теоремой об эквивалентном генераторе.) Следовательно, можно считать, что сопротивление $R$ включено так, как показано на рис.
В условии сказано, что в отсутствие проводника, соединяющего точки A и В, между ними была разность потенциалов $U$. Следовательно, э.д.с. $E$ равна $U$. Далее, при сопротивлении участка AВ, равном $R$, по нему шел ток $I$. Следовательно,
$\frac{E}{R + r} = I$,
И так как $E = U$, то
$\frac{U}{R + r} = I$,
откуда
$r = \frac{U-IR}{I}$.
Значит, если участок АВ будет иметь сопротивление $1/2R$, то по нему будет идти ток
$I^{ \prime} = \frac{E}{ \frac{R}{2} + r } = \frac{U}{ \frac{R}{2} + \frac{U - IR}{I} } = 2I \frac{U}{2U - IR}$.