Global EE

Электрические… — Задание 9 Физика 8 Класс №00049861

Задание №9. Практико-Ориентированные Задачи

Электрические Явления

№2. Задание 9

ID: 00049861

Петя подключил к батарейке лампочку с сопротивлением $10\text{ Ом}$. Лампочка загорелась, и Петя решил измерить силу тока, текущего через неё. Измерения дали результат $0{,}5\text{ А}$. После этого Петя отключил лампочку и измерил напряжение на контактах батарейки — оно оказалось равно $10\text{ В}$. Тут Петя понял, что результаты его измерений не согласуются с законом Ома. После того, как Петя 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 Пете рассчитать его.

Ответ запишите в омах.

Источник: ВПР 2021

Решение

Заметь, какая у Пети странность: лампочка на $10\text{ Ом}$ при $10\text{ В}$ должна пропускать $1\text{ А}$, а прибор показал половину. Часть напряжения где-то теряется. Теряется она внутри батарейки.

Посчитаем напряжение на самой лампочке, когда она горит. Закон Ома для участка:

$$U_{\text{л}}=IR_{\text{л}}=0{,}5\cdot10=5\text{ В}$$

Отключённая лампочка дала полное напряжение идеальной батарейки, $10\text{ В}$: тока нет и на внутреннем резисторе ничего не теряется. При последовательном соединении напряжения складываются, значит, на внутренний резистор приходится разность:

$$U_r=10-5=5\text{ В}$$

Ток через него тот же, $0{,}5\text{ А}$, потому что соединение последовательное:

$$r=\dfrac{U_r}{I}=\dfrac{5}{0{,}5}=10\text{ Ом}$$

Сверимся через всю цепь: $10:0{,}5=20\text{ Ом}$ общего сопротивления, и $20-10=10\text{ Ом}$ на батарейку. Тот же результат.

Ответ

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