ID: 00026007
Неразветвлённая электрическая цепь состоит из аккумулятора с постоянными ЭДС и внутренним сопротивлением и внешнего резистора. Как изменятся сила тока в цепи и напряжение на выводах аккумулятора, если в цепь последовательно включить ещё один такой же резистор?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Сила тока в цепи Напряжение на выводах аккумулятора
Источник: ФИПИ
Неразветвлённая цепь: аккумулятор с ЭДС ℰ и внутренним сопротивлением r подключён к внешнему резистору R. Затем последовательно добавляют ещё один точно такой же резистор — теперь внешнее сопротивление стало 2R.
Сила тока по закону Ома для полной цепи: $$I=\dfrac{ℰ}{R_{\text{внеш}}+r}$$ При $R_{\text{внеш}}=2R$ знаменатель больше, чем при $R_{\text{внеш}}=R$, значит ток уменьшился.
Напряжение на выводах аккумулятора — это то, что остаётся от ЭДС после падения на внутреннем сопротивлении: $$U=ℰ-Ir$$ Ток I уменьшился, значит и падение напряжения на внутреннем сопротивлении $Ir$ уменьшилось. А раз из постоянной ℰ вычитаем меньшую величину, напряжение на выводах U увеличивается.
Итог: сила тока в цепи уменьшилась, напряжение на выводах аккумулятора увеличилось — и всё сходится: добавочный резистор тормозит ток, а меньший ток означает меньшие потери на внутреннем сопротивлении и, значит, больше напряжения достаётся внешней цепи.