2017-07-12
К источнику ЭДС подключают в качестве нагрузки сопротивления. При величине сопротивлений $R_{1} = 25 Ом$ и $R_{2} = 16 0м$ на нагрузке выделяется одна и та же мощность $W = 400 Вт$. Определите величину тока короткого замыкания источника.
Решение:
Ток в цепи $I = \frac{ \epsilon}{R + r}$, $\epsilon$ — ЭДС источника, $r$ — его внутреннее сопротивление, $R$ — сопротивление нагрузки. Тепловая мощность, выделяемая на сопротивлении нагрузки,
$W = \frac{ \epsilon^{2}R}{(R + r)^{2}}$.
Приравнивая друг другу значения мощностей $W_{1}$ и $W_{2}$, выделяемые, соответственно, на сопротивлениях $r_{1}$ и $r_{2}$, находим $r = \sqrt{R_{1}R_{2}}$. Из формулы для выделяемой мощности следует
$\epsilon = \sqrt{W} ( \sqrt{R_{1}} + \sqrt{R_{2}})$.
Окончательно, ток короткого замыкания
$i_{кз} = \frac{ \epsilon}{r} = \sqrt{W} \frac{( \sqrt{R_{1} + \sqrt{R_{2}}})}{ \sqrt{R_{1}R_{2}}} = 9 А$