1.4.10. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Пример 1. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 50 Ом равномерно растет от I0 = 0 до Imax = 3 А за время t = 6 с. Определить выделившееся в проводнике за это время количество теплоты.

Дано: R = 50 Ом;   I0 = 0;    Imax = 3 А;    t = 6 с.

Определить Q.

Решение. Согласно закону Джоуля-Ленца для бесконечно малого промежутка времени имеем:

.

По условию задачи сила тока равномерно растет, т.е. , где коэффициент пропорциональности . Тогда можно записать:

.                                                    (1)

Проинтегрировав (1) и подставив выражение для k, найдем искомое количество теплоты:

.

Вычисляя, получим: Q = 900 Дж.

Пример 2. Определить внутреннее сопротивление источника тока, если во внешней цепи при силе тока I1 = 4 A развивается мощность Р1 = 10 Вт, а при силе тока I2 = 6 А – мощность Р2 = 12 Вт.

Дано: I1 = 4 A;   Р1 = 10 Вт;   I2 = 6 А;   Р2 = 12 Вт.

Определить r.

Решение. Мощность, развиваемая током, вычисляется по формуле:

 и ,                                               (1)

где R1 и R2 – сопротивления внешней цепи.

Согласно закону Ома:

; ,

где e – ЭДС источника. Решив эти два уравнения относительно r, получим:

.                                                   (2)

Выразив I1R1 и I2R2 из уравнений (1) и подставив в выражение (2), найдем искомое внутреннее сопротивление источника тока:

.

Вычисляя, получим: r = 0,25 Ом.