Global EE

Электрические… — Задание 9 Физика 8 Класс №00049008

Задание №9. Практико-Ориентированные Задачи

Электрические Явления

№2. Задание 9

ID: 00049008

Олег подключил к батарейке лампочку с сопротивлением $15\text{ Ом}$. Лампочка загорелась, и Олег решил измерить силу тока, текущего через неё. Измерения дали результат $0{,}4\text{ А}$. После этого Олег отключил лампочку и измерил напряжение на контактах батарейки — оно оказалось равно $10\text{ В}$. Тут Олег понял, что результаты его измерений не согласуются с законом Ома. После того, как Олег посоветовался с учителем физики, он понял, что батарейка обладает собственным внутренним сопротивлением. То есть настоящую батарейку можно представить как идеальную батарейку, к которой последовательно подсоединён некоторый резистор. Сопротивление этого резистора и есть внутреннее сопротивление батарейки. Помогите Олегу рассчитать его.

Ответ запишите в омах.

Источник: ВПР 2023

Решение

Сначала посмотрим, что смутило Олега. По закону Ома лампочка на $15\text{ Ом}$ при $10\text{ В}$ должна пропускать $10:15\approx0{,}67\text{ А}$, а прибор показал только $0{,}4\text{ А}$. Значит, в цепи есть ещё какое-то сопротивление. Оно спрятано в самой батарейке.

Разберёмся с $10\text{ В}$. Лампочка в этот момент отключена, тока нет, и на внутреннем резисторе ничего не теряется. Поэтому Олег измерил напряжение самой идеальной батарейки.

Когда лампочка подключена, ток идёт через оба сопротивления подряд, это последовательное соединение. Закон Ома для всей цепи даёт общее сопротивление:

$$R_{\text{общ}}=\dfrac{U}{I}=\dfrac{10}{0{,}4}=25\text{ Ом}$$

При последовательном соединении сопротивления складываются: $R_{\text{общ}}=R_{\text{л}}+r$. Лампочка забирает $15\text{ Ом}$, остальное приходится на батарейку:

$$r=25-15=10\text{ Ом}$$

Проверим себя: при общем сопротивлении $15+10=25\text{ Ом}$ и напряжении $10\text{ В}$ ток равен $10:25=0{,}4\text{ А}$. Ровно столько и показал прибор.

Ответ

10
Другие задания по теме «Электрические Явления» (8)