Кисточнику с эдс = 20b, и внутренним сопротивлением r=2.4 ом подключено сопротивление r1 = 6 ом. какое сопротивление r2 надо подключить к r1, чтобы во внешней цепи полезная мощность стала максимальной?
Параллельное соединение в электротехнике, соединение двухполюсников (обычно или потребителей, или источников электроэнергии) , при котором на их зажимах действует одно и то же напряжение. Параллельное соединение — основной подключения потребителей электроэнергии
при Параллельном соединение включение или выключение отдельных потребителей практически не влияет на работу остальных (при достаточной мощности источника) . Токи в параллельно соединённых нагрузках (не содержащих источников эдс) обратно пропорциональны их сопротивлениям; общий ток Параллельное соединение равен сумме токов всех ветвей — алгебраической (при постоянном токе) или векторной (при переменном токе) . Параллельное соединение источников электроэнергии, например генераторов на электростанции, применяют тогда, когда мощность одного источника недостаточна для питания всех нагрузок (см. также Электрическая цепь).
Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
(1)
(2)
кг (3)
(4)
(5)
кг
Максимальная полезная мощность достигается при условии если внешнее сопротивление равно внутреннему сопротивлению источника тока r.
Для этого надо уменьшить сопротивление R1=6 Ом до r=2.4 Ом.
Подключаем параллельно к R1 сопротивление R2
R2=r*R1/(R1-r)=2.4*6/(6-2.4)=4 Ом