При двух различных сопротивлениях нагрузки отношение напряжений на зажимах источника тока равно 5, а полезная мощность в обоих случаях равна 25 вт. вычислить силу тока короткого замыкания, если эдс источника 25 в.
"напряжение на зажимах источника тока" - это напряжение во внешней цепи (в данном случае - напряжение на одном резисторе), равное разности ЭДС E и напряжения непосредственно на источнике тока I r
таким образом, отношение напряжений во внешней цепи при различных резисторах R1 и R2 будет равно
Груз удерживают на месте с рычага, приложив вертикальную силу 400 Н (см. рисунок). Рычаг состоит из шарнира и однородного стержня массой 20 кг и длиной 4 м. Расстояние от оси шарнира до точки подвеса груза равно 1 м. Масса груза равна1) 80 кг 2) 100 кг 3) 120 кг 4) 160 кг Объясните подробно как решать?Нужно сначала перевести все в ньютоны. 20 кг это приблизительно 200 Н.Теперь составляем уравнение всех моментов, которые действуют на систему относительно точки крепления бруса.У силы F=400 Н плечо будет 4 метра и она крутит против часовой стрелки, значит будет с плюсом.У равнодействующей силы от веса бруса равной 200 Н плечо будет равно половине длины бруса т.е. 2 м. Она крутит по часовой стрелке, возьмем ее с минусом.Масса груза М приложена как сила, с плечом 1 м и крутит по часовой. будет тоже с минусом.Составляем уравнение:400*4-200*2-M*1=01600-400-M=0М=1200НПереводим ньютоны в кг, и получаем приблизительно 120 кг.ответ номер 3 (120 кг)
Тут не написано сопротивление чего равно 100 Ом, но, судя по всему, это сопротивление 1 проводника. Общее сопротивление вычисляется по закону Ома: R = U / I = 120 / 1,6 = 75 (Ом) Формулу общего сопротивления для параллельного соединения R = R1 * R2 / (R1 + R2) можно преобразовать: R2 = R1 * R / (R1 - R) R2 = 100 * 75 / (100 - 75) = 300 (Ом) Зная сопротивления каждого проводника и напряжение, можно найти силу тока на каждом: U = U1 = U2 (т.к. параллельное соединение) I1 = U / R1 I1 = 120 / 100 = 1,2 (A) I2 = U / R2 I2 = 120 / 300 = 0,4 (A) ответ: 75 Ом; 300 Ом; 1,2 А; 0,4 А.
таким образом, отношение напряжений во внешней цепи при различных резисторах R1 и R2 будет равно
U1/U2 = (E R1)/(R1 + r) * (R2 + r)/(E R2) = (R1/R2) * (R2+r)/(R1+r) = 5
или
R1/R2 = 5 * (R1+r)/(R2+r) [1]
полезная мощность - это мощность, выделяющаяся во внешней цепи (в нашем случае она выделяется только на резисторах R1 и R2)
P1 = I1² R1 = (E² R1)/(R1+r)² [!]
P2 = I2² R2 = (E² R2)/(R2+r)²
так как эти мощности по условию равны, то мы имеем право записать
R1/(R1+r)² = R2/(R2+r)²
или
R1/R2 = (R1+r)²/(R2+r)² [2]
приравниваем выражения [1] и [2]:
5 * (R1+r)/(R2+r) = (R1+r)²/(R2+r)²
5 = (R1+r)/(R2+r) [3]
полезные мощности, выделяющиеся на резисторах R1 и R2, можно записать еще так
P1 = U1²/R1
P2 = U2²/R2
поэтому
R1/R2 = (U1/U2)² = 25, то есть R1 = 25 R2 [4]
подставим выражение [4] в выражение [3] (или в выражение [1], без разницы, [3] нужно для, скажем, простоты)
после небольших преобразований получаем
r = 5 R2
R1 = 5 r [5]
подставим выражение [5] в [!]
P1 = (E² 5r)/(5r+r)²
ток короткого замыкания равен Iкз = E/r. поэтому
P1 = (5 Iкз E)/36
Iкз = (36 P1)/(5 E) = 7.2 A