2017-04-16
Если резистор сопротивлением 5 Ом подключить к двум последовательно соединенным одинаковым аккумуляторам, то на нем выделяется тепловая мощность 72 Вт. Определите, какая мощность будет выделяться на нем, если аккумуляторы соединить параллельно. Внутреннее сопротивление аккумулятора 2 Ом.
Решение:
При последовательном соединении аккумуляторов отдаваемая ими мощность будем рассчитываться по формуле $P_{1} = I^{2} R = \frac{(2E)^{2}R}{(2r + R)^{2}}$ (*), где $E$ - ЭДС одного аккумулятора.
При параллельном включении (см. рис.) из соображений симметрии понятно, что $I_{1} = I_{2}$ (т.к. аккумуляторы одинаковые). Тогда из закона Кирхгофа для правого контура $I \left ( \frac{r}{2} + R \right ) = E$, откуда $P_{2} = \frac{E^{2}R}{ \left ( \frac{r}{2} + R \right )^{2} }$. Находя из (*) значение ЭДС и подставляя его в (**), имеем $P_{2} = P_{1} \frac{(2r+R)^{2}}{2 \left ( \frac{r}{2} + R \right )^{2}} = 81 Вт$.
Ответ: 81 Вт