Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4070
2017-08-20 
Сопротивление реостата (см. рисунок) $R = 16 Ом$. ЭДС источника тока $\mathcal{E} = 12 В$, его внутреннее сопротивление $r = 2 Ом$. Выразите через отношение $x = \frac{l}{L}$ следующие величины: силу тока $I$ через источник; напряжение $U$ на полюсах источника тока; мощность $P$, выделяющуюся в реостате. Постройте соответствующие графики.
Решение:
Обе части реостата соединены параллельно, поэтому сопротивление внешней цепи равно $Rx(1 - x)$; следовательно, все графики симметричны относительно прямой $x = 1/2$. Характерный «двугорбый» вид графика $P(x)$ можно было предсказать заранее. Дело в том, что максимум $P(x)$ достигается для согласованной нагрузки, т. е. при сопротивлении внешней цепи 2 Ом. При перемещении же движка реостата от любого края к середине сопротивление внешней цепи изменяется от нуля до $R/4 = 4 Ом$, поэтому существуют два симметричных положения движка, соответствующих сопротивлению внешней цепи 2 Ом.
Ответ: $I = \frac{ \mathcal{E}}{r + Rx(1 - x)}, U = \frac{ \mathcal{E} Rx (1 - x)}{r + Rx (1 - x)}, P = \frac{ \mathcal{E}^{2} Rx (1 - x)}{(r + Rx(1 - x))^{2}}$; см. рис. а, б, в.
Сопротивление реостата (см. рисунок) $R = 16 Ом$. ЭДС источника тока $\mathcal{E} = 12 В$, его внутреннее сопротивление $r = 2 Ом$. Выразите через отношение $x = \frac{l}{L}$ следующие величины: силу тока $I$ через источник; напряжение $U$ на полюсах источника тока; мощность $P$, выделяющуюся в реостате. Постройте соответствующие графики.
Решение:
Обе части реостата соединены параллельно, поэтому сопротивление внешней цепи равно $Rx(1 - x)$; следовательно, все графики симметричны относительно прямой $x = 1/2$. Характерный «двугорбый» вид графика $P(x)$ можно было предсказать заранее. Дело в том, что максимум $P(x)$ достигается для согласованной нагрузки, т. е. при сопротивлении внешней цепи 2 Ом. При перемещении же движка реостата от любого края к середине сопротивление внешней цепи изменяется от нуля до $R/4 = 4 Ом$, поэтому существуют два симметричных положения движка, соответствующих сопротивлению внешней цепи 2 Ом.
Ответ: $I = \frac{ \mathcal{E}}{r + Rx(1 - x)}, U = \frac{ \mathcal{E} Rx (1 - x)}{r + Rx (1 - x)}, P = \frac{ \mathcal{E}^{2} Rx (1 - x)}{(r + Rx(1 - x))^{2}}$; см. рис. а, б, в.
