Внутреннее сопротивление - это сопротивление, оказываемое протеканию тока элементами и батареями. Оно приводит к выделению тепла. Ом единица измерения внутреннего сопротивления.

Существуют различные формулы для определения внутреннего сопротивления. Мы можем найти ответы на любой вопрос, если у нас есть данные. Например, чтобы найти внутреннее сопротивление, мы используем эту формулу:

e = I (r + R)

В этой формуле e - ЭДС или электродвижущая сила, измеряемая в омах, I - ток, измеряемый в амперах (A), а R - сопротивление нагрузки. r - внутреннее сопротивление. Ом - это единица измерения внутреннего сопротивления.

Формула, представленная ранее, перестроена в таком виде,

• e = Ir+ IR
• e = V + Ir

V обозначается как разность потенциалов, приложенная к ячейке, а I - ток, протекающий через ячейку.

Примечание: Электродвижущая сила (ЭДС) всегда больше разности потенциалов (V) элемента.

Таким образом, знание некоторых параметров приводит нас к поиску других. В этой статье я рассмотрю много практических задач, которые помогут вам узнать, как физика используется в повседневной жизни, а также способы вычисления параметров вместе с формулами и описаниями. Оставайтесь со мной до конца.

В разомкнутой цепи разность потенциалов между клеммами аккумулятора составляет 2,2 вольта. При подключении через сопротивление 5 Ом разность потенциалов уменьшается до 1,8 вольта. Что такое внутреннее сопротивление?

Это разомкнутая цепь. Внутреннее сопротивление батареи не имеет падения напряжения в разомкнутой цепи. Когда образуется замкнутая цепь, ток проходит через внутреннее сопротивление, вызывая падение напряжения и снижая напряжение на батарее.

В этом случае вы должны определить внутреннее сопротивление. Вы измеряете напряжение в цепи при ее размыкании и замыкании, а также сопротивление нагрузки. Чтобы решить эту задачу, сначала нужно собрать данные, которые приведены в утверждении, а затем предсказать, что нужно вычислить.

Данные: Разность потенциалов V = 2,2 Вольта , сопротивление нагрузки Сопротивление = 5 Ом, падение разности потенциалов составляет 1,8 Вольта,

Найдите внутреннее сопротивление.

Чтобы найти это, нам нужно решить следующие задачи.

Первый, мы должны найти ток нагрузки как ,

I = V/R, таким образом, 1,8/5 = 0,36A

Тогда, Найдите падение напряжения на внутреннем сопротивлении батареи:

2.2V-1.8V=0.4V

Итак, зная ток и напряжение внутреннего сопротивления :

R=V/I, 0,4/0,36 дает 1,1 Ом.

Следовательно, внутреннее сопротивление составляет 1,1 Ом.

В разомкнутой цепи разность потенциалов между клеммами элемента составляет 2,2 вольта. Разность потенциалов на клеммах составляет 1,8 вольта при сопротивлении 5 Ом через клеммы элемента. Каково будет внутреннее сопротивление элемента?

Это простой вопрос о двух резисторах, соединенных последовательно через источник 2,2 В, один из которых 5 Ом. Итак, вопрос в том, каково другое сопротивление в последовательной комбинации, внутреннее сопротивление батареи?

Это невероятно просто. Сначала нарисуйте элемент на 2,2 Вольта, затем R (внутренний резистор), 5-омный внешний резистор и, наконец, вернитесь к источнику.

На нагрузке 5 Ом падение составляет 1,8 В.

Каким именно будет внутренний резистор, если ток, протекающий через него, равен I = 1,8/5 ампер = 0,36 А?

Давайте посмотрим на это,

R = E / I, таким образом (2,2 - 1,8)В / 0,36А

= 0,4 / 0,36 и равняется 1,111 Ом

Здесь внутреннее сопротивление составляет 1,11 Ом.

Существуют альтернативные способы решения этого вопроса, например:

Когда ячейка подключена к 5 Ом ток, протекающий по цепи, равен I = 2,2/(5+r) A. Где r - внутреннее сопротивление элемента. Падение напряжения на сопротивлении в 5 Ом это

5×2,2/(5+r)=2,2-1,8 и

11=2+0.4r,

поэтому r=9/.4 Ом.

Замкнутая цепь обеспечивает ток и проводимость

Третий и самый точный способ решения этой проблемы,

• Падение напряжения на внутреннем сопротивлении равно 2,2 - 1,8 = 0,4 В.

Ток через сопротивление 5 Ом=1,85=0,36A

Когда два сопротивления соединены последовательно, через них будет протекать одинаковый ток.

IR=0.40.36=1.11Ω

Думаю, теперь вы знаете, как рассчитать внутреннее сопротивление батарей.

Рассмотрим две лампочки, одна мощностью 50 Вт, другая 75 Вт, обе рассчитаны на напряжение 120 В. Какая лампочка имеет наибольшее сопротивление? Какая лампочка имеет наибольший ток?

Для работы с большей мощностью при том же напряжении ток должен быть больше. Поскольку ток обратно пропорционален сопротивлению, лампочка с большей мощностью имеет меньшее сопротивление.

Рассмотрев уравнение, связывающее силу тока и сопротивление, можно прийти к такому же выводу:

P=U2/R

При измерении сопротивления лампы накаливания нужно быть осторожным: оно значительно изменится, если нить накаливания холодная по сравнению с горячей. Когда лампа накаливания холодная, она почти полностью отключается по сравнению с горячей.

Чем меньше сопротивление, тем больше потребляемая мощность (при одинаковом напряжении). Из-за меньшего сопротивления при одинаковом электрическом давлении (напряжении) может протекать больший ток.

Используя формулу Мощность = V2 / R

Для лампы мощностью 50 Вт R=V2/P = 1202/50 = 288 Ом.

I=P/V = 50/120 = 0,417 Ампер потребляет 50-ваттная лампочка.

Для 75-ваттной лампы R=V2/P = 1202 / 75 = 192 Ом.

I=P/V = 75/120 = 0,625 Ампера потребляет 75-ваттная лампочка.

Сопротивление 50-ваттной лампы самое высокое.

Наибольший ток проводит 75-ваттная лампочка.

Уравнение Эйнштейна - главное новшество физики

12-вольтовая батарея была подключена к нагрузке 10 Ом. Потребляемый ток составил 1,18 ампера. Каково внутреннее сопротивление батареи?

Для начала необходимо предположить, что напряжение или ЭДС батареи составляет ровно 12 В. Теперь можно решить вопрос о внутреннем сопротивлении, используя закон Ома.

Rtotal = 12 В / 1,18 A = 10,17 Ом Rtotal = V/I = 12 В / 1,18 A = 10,17 Ом

Итого - Rload = 10,17 Ом - 10 Ом = 0,017 Ом

Мощность, рассеиваемая нагрузкой с известным сопротивлением, подключенной через известную разность потенциалов, может быть рассчитана по... В течение одной минуты батарея напряжением 10 В обеспечивает резистивную нагрузку 10 Ом. Что именно? В показанной цепи 24-вольтовая батарея имеет внутреннее сопротивление 1 Ом, а амперметр показывает ток 12 А.

Или вы можете сделать это следующим образом

Ответ на этот вопрос можно найти непосредственно в законе Ома.

Согласно закону Ома, можно рассчитать напряжение, сопротивление и ток в последовательно соединенной цепи.

V=I⋅R

где V обозначает напряжение, I обозначает ток, а R обозначает сопротивление

Мы также знаем, что общее сопротивление в последовательно соединенной цепи можно вычислить, просто сложив все найденные по пути Омы. В данном случае у нас есть внешнее сопротивление (обозначенное R) и внутреннее сопротивление батареи (которое мы обозначим r).

Поскольку теперь мы знаем напряжение (12 В), ток (1,18 А) и внешнее сопротивление (10), мы можем решить следующее уравнение:

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI-R

Подставляем вещественные числа для наших переменных:

r=121.18-10≈0.1695Ω

Ознакомьтесь с видеороликом, посвященным основам электричества и его элементам

Разность потенциалов на клеммах батареи составляет 12 вольт при внешнем сопротивлении 20 Ом и 13,5 вольт при внешнем сопротивлении 45 Ом. Каковы ЭДС и внутреннее сопротивление батареи?

Пусть E - ЭДС батареи, а R - внутреннее сопротивление батареи, тогда для 20 Ом ток равен 12/20= 0,6А, а для 45 Ом ток равен 13,5/45= 0,3А, поэтому первое условие 0,6R+12=E, а второе условие 0,3R+13,5=E, поэтому решаем R= 5 Ом и E= 15в.

E=15 В

r=5 Ом

Вот как вы можете это сделать:

Определите силу тока для каждой цепи,

I1=0.6[A] и I2=0 .3[A]

Напишите уравнение для каждой цепи, используя уравнение U=E-I*r. Здесь будет два уравнения и две переменные.

Рассчитайте E.

Чтобы найти r, подставьте решенное значение E обратно в любое из уравнений.

Физика - это все об электрических цепях

Когда ток составляет 1,5 А, БП батареи равен 10 В, а когда ток составляет 2,5 А, БП равен 8 В. Каково внутреннее сопротивление батареи?

Согласно постановке задачи,

Vbat - Ix Ri = Pd

и предполагается, что

10 = Vbat - 1.5*Ri (уравнение 1)

и

8 = Vbat - 2.5*Ri (уравнение 2)

У нас есть два линейных алгебраических уравнения первого порядка с двумя неизвестными величинами, которые мы можем решить довольно легко путем подстановки. Уравнение 1 переставляется так, чтобы получить

Vbat = 10 умножить на 1,5*Ri

и подставив его в уравнение 2, получаем

8 = (10 + 1.5 Ri) минус 2,5 Ri

Поэтому

8 + (1.5-2.5) = 10

Итак, для определения Ri,

-2 равно -Ri

в результате Ri = 2 Ом

Посмотрите видео о том, как узнать внутреннее сопротивление и ЭДС элемента питания

В чем разница между ваттами и вольтами?

Вольт - это единица потенциальной энергии Он показывает, сколько энергии может дать единица тока. ампер - это единица измерения тока. Он говорит нам о количестве электронов, протекающих в секунду.

Ватт - это единица измерения мощности, которая показывает, сколько энергии используется в единицу времени. Один ватт - это количество энергии, обеспечиваемое источником питания напряжением один вольт при протекании тока силой один ампер: 1 В 1 А равен 1 Вт.

Чтобы рассчитать количество использованной энергии, умножьте ватты на время. Киловатт-час (кВт-ч) - это стандартная единица измерения энергии, которая в 1000 раз больше количества энергии, потребляемой при использовании одного ватта в течение одного часа.

Я думаю, вы хорошо знакомы с понятиями "ватт" и "вольт" и их различиями.

Ниже приведена таблица, в которой указаны стандартные электрические единицы измерения вместе с их символами

Стандартные международные единицы для измерения величин электрического тока

Заключительные размышления

Внутреннее сопротивление - это сопротивление прохождению тока через элементы и батареи. Это сопротивление приводит также к выделению тепла. Различные параметры электрического тока помогают нам найти другие неизвестные параметры.

Различные практические задачи приводят нас к лучшему пониманию этих параметров. Ранее были рассмотрены различные задачи, которые помогли нам найти электродвижущую силу (ЭДС), внутреннее сопротивление и ток.

Физика - это не просто понимание, это наука о физических параметрах нашей повседневной жизни. Она включает в себя ток, проводимость, а также различные законы физики.

Все, что вам нужно знать, - это практиковаться в решении этих задач и запоминать формулы, чтобы справиться с экзаменами и любыми числовыми проблемами, с которыми вы сталкиваетесь в жизни.