Федя подключил лампочку с 15 Ом сопротивлением к батарейке. Лампочка загорелась, поэтому Федя измерил силу тока
Федя подключил лампочку с 15 Ом сопротивлением к батарейке. Лампочка загорелась, поэтому Федя измерил силу тока, которая протекала через нее. Результат измерения составил 0,36 А. После этого Федя отключил лампочку и измерил напряжение на контактах батарейки, которое оказалось равным 9 В. Федя понял, что его измерения не соответствуют закону Ома. После консультации с учителем физики Федя осознал, что батарейка имеет своё собственное внутреннее сопротивление. То есть реальную батарейку можно представить как идеальную батарейку, к которой последовательно подключено некоторое
Летучий_Пиранья 48
сопротивление. Давайте посмотрим на задачу более подробно.У нас есть лампочка с сопротивлением \(R = 15 \, \Omega\) и батарейка с напряжением \(U = 9 \, \text{В}\). При подключении лампочки Федя измерил силу тока \(I = 0,36 \, \text{А}\). Однако, Федя понял, что это не соответствует закону Ома.
Закон Ома гласит, что сила тока в электрической цепи пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Мы можем использовать этот закон для решения задачи.
Сопротивлением лампочки является фиксированное значение, поэтому для определения внутреннего сопротивления батарейки нам необходимо учесть изменение силы тока. Пусть \(I_{\text{в}}\) - сила тока, вызванная внутренним сопротивлением батарейки.
Запишем закон Ома для этой цепи с учетом внутреннего сопротивления:
\[U = (I + I_{\text{в}}) \cdot R\]
Подставив известные значения, получаем:
\[9 = (0,36 + I_{\text{в}}) \cdot 15\]
Разрешим уравнение относительно \(I_{\text{в}}\):
\[I_{\text{в}} = \frac{9}{15} - 0,36\]
Вычислим \(I_{\text{в}}\):
\[I_{\text{в}} = 0,6 - 0,36 = 0,24 \, \text{А}\]
Таким образом, внутреннее сопротивление батарейки составляет \(0,24 \, \Omega\).
Теперь у нас есть полная информация о данной электрической цепи. Мы знаем, что сопротивление лампочки составляет 15 Ом, сила тока через лампочку равна 0,36 А, и напряжение на батарейке равно 9 В. Также мы учитываем внутреннее сопротивление батарейки, которое равно 0,24 Ом.