Как изменяются напряжение, мощность и КПД источника, а также мощность потерь внутри источника с током в цепи

Как изменяются напряжение, мощность и КПД источника, а также мощность потерь внутри источника с током в цепи при изменении сопротивления нагрузки от бесконечности до нуля? В данном случае источником электрической энергии служит реостат с переменным сопротивлением r, эДС источника равна 24 В, а его внутреннее сопротивление составляет 1 Ом. Вам требуется построить график зависимостей указанных параметров от значения сопротивления нагрузки.
Matvey

Matvey

Для начала, давайте определимся с формулами, которые мы будем использовать для решения данной задачи.

1. Напряжение на нагрузке (U):
U=EIr
где E - ЭДС источника, I - ток в цепи, r - внутреннее сопротивление источника.

2. Мощность на нагрузке (P):
P=UI

3. КПД источника (η):
η=PEI

4. Мощность потерь внутри источника (P_loss):
Ploss=I2r

Теперь, чтобы построить график зависимостей указанных параметров от значения сопротивления нагрузки, мы сначала определим значения тока в цепи (I) для различных значений сопротивления (R_load) от бесконечности до нуля. Затем мы будем использовать эти значения, чтобы рассчитать остальные параметры.

Понятно, что при R_load = бесконечности цепь будет разомкнута, и поэтому I будет равно нулю. С другой стороны, при R_load = ноль цепь будет короткозамкнута, и I будет равно E / r.

Мы можем использовать некоторые промежуточные значения сопротивления нагрузки, например, множеством значений от 0 до 100 Ом с шагом, скажем, 1 Ом.

Построим таблицу с соответствующими значениями и рассчитаем напряжение (U), мощность (P), КПД (η) и мощность потерь (P_loss) для каждого значения сопротивления нагрузки.

RloadIUPηPloss0240001?????2?????3?????100?????

Обратите внимание, что для R_load = бесконечности I равно нулю, и напряжение (U) будет равно ЭДС источника (E). Мощность (P) и КПД (η) также будут равны нулю, поскольку ток в цепи нулевой.

Теперь, давайте поэтапно заполним таблицу для различных значений сопротивления нагрузки.

1. Для R_load = 1 Ом:
Для расчета тока в цепи (I) используем закон Ома:
I=ERload+r=241+1=12 А
Теперь, используя формулы, рассчитаем оставшиеся параметры:
U=EIr=24121=12 В
P=UI=1212=144 Вт
η=PEI=1442412=0.5
Ploss=I2r=1221=144 Вт

2. Аналогично, заполняем таблицу для других значений R_load.

3. По полученным значениям, строим графики для напряжения (U), мощности (P), КПД (η) и мощности потерь (P_loss) в зависимости от значения сопротивления нагрузки.

Теперь, предлагаю вам составить таблицу, заполнить ее значениями и построить соответствующие графики для зависимости указанных параметров от значения сопротивления нагрузки от бесконечности до нуля. Если у вас возникнут вопросы по формулам или решению задачи, не стесняйтесь задавать их!
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello