Как следует соединить два идентичных источника тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 4 Ом, чтобы достичь

Чтобы достичь наибольшего значения тока при соединении двух идентичных источников тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 4 Ом, мы можем использовать следующую схему соединения:

1. Соедините положительные выводы источников тока (А+) вместе.
2. Соедините отрицательные выводы источников тока (А-) вместе.
3. К этой точке (соединенным отрицательным выводам) подключите внешнее сопротивление.

Теперь давайте посмотрим, как мы можем объяснить этот процесс школьнику.

Изначально нам даны два идентичных источника тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 4 Ом. Когда мы соединяем два источника тока параллельно, ЭДС источников сохраняются, а сопротивления суммируются. Таким образом, параллельное соединение источников тока позволяет нам увеличить общую доступную мощность источников.

При соединении положительных выводов источников (А+) мы объединяем эти источники, чтобы сформировать общий источник тока с суммарной ЭДС 12 В. Затем мы соединяем отрицательные выводы источников (А-) вместе. Таким образом, оба источника тока будут прикладывать свое влияние к одной общей точке с конечным сопротивлением, которое добавляем внешне.

Итак, при выборе внешнего сопротивления мы можем достичь наибольшего значения тока, учитывая то, что внутреннее сопротивление источников равно 4 Ом. По теореме о максимальной передаче мощности, максимальная мощность передается, когда внешнее сопротивление равно внутреннему сопротивлению источников. Таким образом, мы должны выбрать внешнее сопротивление равное 4 Ом.

Когда внешнее сопротивление равно 4 Ом, полная мощность тока будет равна \[P = \left(\frac{E}{R}\right)^2\], где E - общая ЭДС источников, R - внешнее сопротивление. Подставляя значения, у нас будет \[P = \left(\frac{12}{4}\right)^2 = 36 \, Вт\].

Таким образом, выбрав внешнее сопротивление, равное 4 Ом, мы достигнем наибольшего значения тока и максимальной передаваемой мощности, которая составляет 36 Вт.