Сопротивление 5 ом: При замыкании на сопротивление 5 Ом батарея элементов дает ток 1 А

При замыкании на сопротивление 5 Ом батарея элементов дает ток 1 А

Условие задачи:

При замыкании на сопротивление 5 Ом батарея элементов дает ток 1 А. Ток короткого замыкания батареи равен 6 А. Какую наибольшую полезную мощность может дать батарея?

Задача №7.4.49 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(R=5\) Ом, \(I=1\) А, \(I_{кз}=6\) А, \(P_{max}-?\)

Решение задачи:

Будем решать задачу с конца, поэтому определим, при каких условиях полезная мощность будет максимальной. Мощность во внешней цепи \(P\) можно найти по формуле:

\[P = UI\;\;\;\;(1)\]

Здесь \(U\) – напряжение на внешней цепи, которое можно найти согласно закону Ома по формуле:

\[U = {\rm E} – Ir\;\;\;\;(2)\]

Подставим выражение (2) в формулу (1):

\[P = \left( {{\rm E} – Ir} \right)I\]

Рассмотрим функцию \(P\left( I \right)\), то есть зависимость мощности от силы тока:

\[P\left( I \right) = \left( {{\rm E} – Ir} \right)I\]

Раскроем скобки, тогда:

\[P\left( I \right) = {\rm E}I – {I^2}r\;\;\;\;(3)\]

Понятно, что графиком этой функции является парабола, обращенная ветвями вниз, при этом функция достигает максимума при силе тока \(I_{max}\), равной:

\[{I_{max }} = \frac{{\rm E}}{{2r}}\;\;\;\;(4)\]

Если подставить \(I_{max}\) в (3), то получим искомое значение максимальной мощности во внешней цепи \(P_{max}\):

\[{P_{max}} = {\text{E}}{I_{max}} – I_{max}^2r\]

Учитывая (4), имеем:

\[{P_{max}} = \frac{{{{\text{E}}^2}}}{{2r}} – \frac{{{{\text{E}}^2}}}{{4r}}\]

\[{P_{max}} = \frac{{{{\text{E}}^2}}}{{4r}}\]

Домножим и числитель, и знаменатель этой формулы на \(r\), далее Вы поймете, для чего мы это делаем:

\[{P_{max}} = \frac{{{{\text{E}}^2}r}}{{4{r^2}}}\;\;\;\;(5)\]

Ток короткого замыкания \(I_{кз}\) легко определить по формуле:

\[{I_{кз}} = \frac{{\rm E}}{r}\;\;\;\;(6)\]

Откуда:

\[{\rm E} = {I_{кз}}r\;\;\;\;(7)\]

Учитывая (6), формулу (5) можно записать в таком виде:

\[{P_{max}} = \frac{{I_{кз}^2r}}{4}\;\;\;\;(8)\]

Также запишем закон Ома для полной цепи (когда внешнее сопротивление равно \(R\), а ток в цепи равен \(I\)):

\[I = \frac{{\rm E}}{{R + r}}\]

Подставим в эту формулу выражение (7):

\[I = \frac{{{I_{кз}}r}}{{R + r}}\]

Решим это уравнение:

\[IR + Ir = {I_{кз}}r\]

\[r\left( {{I_{кз}} – I} \right) = IR\]

\[r = \frac{{IR}}{{{I_{кз}} – I}}\]

Остается полученное выражение подставить в формулу (8):

\[{P_{max}} = \frac{{I_{кз}^2IR}}{{4\left( {{I_{кз}} – I} \right)}}\]

Задача решена в общем виде, подставим численные данные задачи в формулу и посчитаем ответ:

\[{P_{max}} = \frac{{{6^2} \cdot 1 \cdot 5}}{{4 \cdot \left( {6 – 1} \right)}} = 9\;Вт\]

Ответ: 9 Вт.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

7.4.48 Источник тока с ЭДС 5 В замыкается один раз на сопротивление 4 Ом, а другой раз – на 9 Ом
7.4.50 Определите КПД электропаяльника сопротивлением 25 Ом, если медная часть его массой
7.4.51 Найти ток короткого замыкания в цепи генератора с ЭДС 70 В, если при увеличении

5 Ом 3000 Вт | INSTART

Данная политика конфиденциальности относится к сайту под доменным именем instart-info.ru. Эта страница содержит сведения о том, какую информацию мы (администрация сайта) или третьи лица могут получать, когда вы пользуетесь нашим сайтом.

Данные, собираемые при посещении сайта

Персональные данные

Персональные данные при посещении сайта передаются пользователем добровольно, к ним могут относиться: имя, фамилия, отчество, номера телефонов, адреса электронной почты, адреса для доставки товаров или оказания услуг, реквизиты компании, которую представляет пользователь, должность в компании, которую представляет пользователь, аккаунты в социальных сетях; поля форм могут запрашивать и иные данные.

Эти данные собираются в целях оказания услуг или продажи товаров, связи с пользователем или иной активности пользователя на сайте, а также, чтобы отправлять пользователям информацию, которую они согласились получать.

Мы не проверяем достоверность оставляемых данных, однако не гарантируем качественного исполнения заказов или обратной связи с нами при некорректных данных.

Данные собираются имеющимися на сайте формами для заполнения (например, регистрации, оформления заказа, подписки, оставления отзыва, обратной связи и иными).

Формы, установленные на сайте, могут передавать данные как напрямую на сайт, так и на сайты сторонних организаций (скрипты сервисов сторонних организаций).

Также данные могут собираться через технологию cookies (куки) как непосредственно сайтом, так и скриптами сервисов сторонних организаций. Эти данные собираются автоматически, отправку этих данных можно запретить, отключив cookies (куки) в браузере, в котором открывается сайт.

Не персональные данные

Кроме персональных данных при посещении сайта собираются не персональные данные, их сбор происходит автоматически веб-сервером, на котором расположен сайт, средствами CMS (системы управления сайтом), скриптами сторонних организаций, установленными на сайте. К данным, собираемым автоматически, относятся: IP адрес и страна его регистрации, имя домена, с которого вы к нам пришли, переходы посетителей с одной страницы сайта на другую, информация, которую ваш браузер предоставляет добровольно при посещении сайта, cookies (куки), фиксируются посещения, иные данные, собираемые счетчиками аналитики сторонних организаций, установленными на сайте.

Эти данные носят неперсонифицированный характер и направлены на улучшение обслуживания клиентов, улучшения удобства использования сайта, анализа посещаемости.

Предоставление данных третьим лицам

Мы не раскрываем личную информацию пользователей компаниям, организациям и частным лицам, не связанным с нами. Исключение составляют случаи, перечисленные ниже.

Данные пользователей в общем доступе

Персональные данные пользователя могут публиковаться в общем доступе в соответствии с функционалом сайта, например, при оставлении отзывов, может публиковаться указанное пользователем имя, такая активность на сайте является добровольной, и пользователь своими действиями дает согласие на такую публикацию.

По требованию закона

Информация может быть раскрыта в целях воспрепятствования мошенничеству или иным противоправным действиям; по требованию законодательства и в иных случаях, предусмотренных законом.

Для оказания услуг, выполнения обязательств

Пользователь соглашается с тем, что персональная информация может быть передана третьим лицам в целях оказания заказанных на сайте услуг, выполнении иных обязательств перед пользователем. К таким лицам, например, относятся курьерская служба, почтовые службы, службы грузоперевозок и иные.

Сервисам сторонних организаций, установленным на сайте

На сайте могут быть установлены формы, собирающие персональную информацию других организаций, в этом случае сбор, хранение и защита персональной информации пользователя осуществляется сторонними организациями в соответствии с их политикой конфиденциальности.

Сбор, хранение и защита полученной от сторонней организации информации осуществляется в соответствии с настоящей политикой конфиденциальности.

Как мы защищаем вашу информацию

Мы принимаем соответствующие меры безопасности по сбору, хранению и обработке собранных данных для защиты их от несанкционированного доступа, изменения, раскрытия или уничтожения, ограничиваем нашим сотрудникам, подрядчикам и агентам доступ к персональным данным, постоянно совершенствуем способы сбора, хранения и обработки данных, включая физические меры безопасности, для противодействия несанкционированному доступу к нашим системам.

Ваше согласие с этими условиями

Используя этот сайт, вы выражаете свое согласие с этой политикой конфиденциальности. Если вы не согласны с этой политикой, пожалуйста, не используйте наш сайт. Ваше дальнейшее использование сайта после внесения изменений в настоящую политику будет рассматриваться как ваше согласие с этими изменениями.

Отказ от ответственности

Политика конфиденциальности не распространяется ни на какие другие сайты и не применима к веб-сайтам третьих лиц, которые могут содержать упоминание о нашем сайте и с которых могут делаться ссылки на сайт, а также ссылки с этого сайта на другие сайты сети Интернет. Мы не несем ответственности за действия других веб-сайтов.

Изменения в политике конфиденциальности

Мы имеем право по своему усмотрению обновлять данную политику конфиденциальности в любое время. В этом случае мы опубликуем уведомление на главной странице нашего сайта. Мы рекомендуем пользователям регулярно проверять эту страницу для того, чтобы быть в курсе любых изменений о том, как мы защищаем информацию пользователях, которую мы собираем. Используя сайт, вы соглашаетесь с принятием на себя ответственности за периодическое ознакомление с политикой конфиденциальности и изменениями в ней.

Как с нами связаться

Если у вас есть какие-либо вопросы о политике конфиденциальности, использованию сайта или иным вопросам, связанным с сайтом, свяжитесь с нами:

8 800 222 00 21

[email protected]

[Решено] Резистор длиной 20 см и сопротивлением 5 Ом растянут

Этот вопрос ранее задавался в

DSSSB TGT Естественные науки Заинтересованное лицо женского пола – 27 сентября 2018 г. Смена 3

Просмотреть все документы DSSSB TGT >

1. 40 Ом
2. 10 Ом
3. 20 Ом
4. 30 Ом

Опция 3: 20 Ом

Бесплатно

CT 1: История Индии

63 39,3 тыс. пользователей

10 вопросов

10 баллов

6 минут

Понятие:

Сопротивление:

• Сопротивление является мерой сопротивления протеканию тока молекулами проводника. Обозначается Р.
• Сопротивление R проводника зависит от его длины л и постоянного сечения площади А через соотношение,

\(R = \frac{ρ L}{A}\)

, где ρ, называемое удельное сопротивление , является свойством материала и зависит от температуры и давления.

L = длина проводника.

Расчет:

Учитывая, что

Начальная длина проводника = 20 см

Конечная длина проводника = 40 см площадь сечения проводника А и А’ соответственно.

Мы знаем, что при растяжении проволоки объем материала остается прежним. Отсюда

Начальный объем = конечный объем

⇒ A × L = A’ × L’

⇒  A × 20 = A’ × 40

\(⇒ A’ = \frac{A}{2}\)   .. ……..(1)

Теперь, начальное сопротивление 

 \(R = \frac{ρ L}{A}\)     …..(2)

Конечное сопротивление

\( R’ = \frac{ρ L’}{A’}\)   …….(3)

(3) ÷ (2)

\(\frac{R’}{R} = \ frac{\rho L’}{A’}\ × \frac{A}{\rho L}\)

\(⇒ \frac{R’}{R} = \frac{40 \ × 2\ × A }{20\ × A}\)

⇒ R’ = 4 × 5            (∵ R = 5 Ом)

⇒ R’ = 20 Ом

Следовательно, сопротивление натянутого провода равно 20 Ом.

Альтернативный метод

Если начальная длина провода сопротивления равна R и он растянут в n раз по сравнению с исходным; длина, то конечное сопротивление

R’ = (n ² )R

Согласно вопросу, Провод растянулся в 2 раза от своей первоначальной длины. Следовательно, конечное сопротивление

R’ = (2 ² ) × 5          (∵ Начальное сопротивление = 5 Ом)

⇒ R’ = 20 Ом

Скачать решение PDF

Поделиться в WhatsApp

Последние обновления DSSSB TGT

Последнее обновление: 19 октября 2022 г.

Дата окончания экзамена DSSSB TGT . Экзамен назначен на 25 марта 2023 года. Отборочная комиссия подчиненных служб Дели (DSSSB) опубликовала уведомление DSSSB TGT по предмету “Информатика”, по которому было открыто 106 вакансий. Кандидаты подавали заявки с 19 октября 2022 года по 18 ноября 2022 года. Ранее совет открыл 354 вакансии на должность учителя специального образования. Отбор DSSSB TGT основан на письменном тесте, который будет проводиться на 200 баллов. Кандидаты могут проверить документы DSSSB TGT за предыдущий год , которые помогут в подготовке. Кандидаты также могут пройти серию тестов DSSSB.

У меня “типичный” резистор 5 Ом.

Можно ли как-нибудь узнать максимальную мощность, которую он может выдержать без дымового теста?

спросил 9 лет, 7 месяцев назад

Изменено 7 лет, 5 месяцев назад

Просмотрено 4к раз

\$\начало группы\$

Мне нужен резистор на 5 Ом, рассчитанный на 5 Вт. Не знаю, справится ли с этим тот, что у меня есть (типичный, если можно так сказать). Вот изображение одного из них:

У меня нет таблицы данных, иначе я мог бы проверить там.

• резисторы

\$\конечная группа\$

13

\$\начало группы\$

Для углеродных пленочных резисторов со сквозным отверстием (обычно со светло-коричневым корпусом) существует условная номинальная мощность для каждого физического размера. Согласно некоторым таблицам данных, которые я только что проверил (ссылки в конце поста), 1/8 Вт имеет длину 3,2 мм и диаметр 1,5 мм. 1/4W имеет длину 6 мм и диаметр 2,3 мм, 1/2W имеет длину 8,5 мм и диаметр 2,7 мм. 1W имеет длину 12 мм и диаметр 5 мм. По моему опыту, наиболее распространенным размером является 1/4 Вт.

Металлопленочные резисторы (обычно светло-голубого цвета) иногда имеют более высокие номинальные характеристики для данного типоразмера. Довольно часто можно увидеть металлическую пленку 0,4 Вт в том же размере корпуса, что и углеродную пленку 1/8 Вт, и металлическую пленку 0,6 Вт в том же размере корпуса, что и углеродную пленку 1/4 Вт. Тем не менее, это не всегда так.

Обычные пленочные резисторы со сквозным отверстием, похоже, не превышают 2 Вт.

Помимо этого, вы часто попадаете в резисторы с проволочной обмоткой. Резисторы с проволочной обмоткой меньшего размера часто представляют собой блоки из цементоподобного материала. Недостатком этого является отсутствие хорошего способа их охлаждения.

Резисторы с проволочной обмоткой большего размера часто имеют металлический внешний корпус, предназначенный для крепления болтами к радиатору. Имейте в виду, что с этим стилем они действительно ожидают, что вы прикрутите их к радиатору, и если вы просто работаете с ними на открытом воздухе, их мощность значительно снижается.

Резисторы обычно выдерживают небольшую кратковременную перегрузку. Как много я не знаю.

http://www.rapidonline.com/pdf/64-0014e.pdf http://www.rapidonline.com/pdf/62-0310e.pdf http://www.rapidonline.com/pdf/62-0500e.pdf http://www.farnell.com/datasheets/91309.pdf

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Как правило, 5 Вт может быть многовато. Если это обычный осевой провод, вы, вероятно, не справитесь с 1А через него.

Но, чтобы быть более научным, вы просто хотите подать в него достаточно тока, чтобы получить что-то вроде 75C.

Вы можете измерить это с помощью термопары, инфракрасной камеры или «горячего парафина». Если вы не приблизитесь к 1 А, когда дойдете до этой точки, я бы поискал другой резистор.

Я использую их все время, и они могут выдерживать большую мощность.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

То, что вы, вероятно, называете «типичным», вероятно, составляет 0,25 Вт или около того. Резистор мощностью 5 Вт обычно представляет собой резистор с проволочной обмоткой, который выглядит так и имеет маркировку номинальной мощности: 9.0003

Фотография взята с http://www.me.umn.edu.

\$\конечная группа\$

0

\$\начало группы\$

Не существует одного «типичного» резистора. Обычными пакетами являются 0805, рассчитанные примерно на 1/8 Вт, и 0603, рассчитанные на меньшую мощность.

Резистор мощностью 5 Вт будет физически большим и не должен быть «типичным» во многих смыслах. Даже резисторы мощностью всего 2 Вт поставляются в упаковках 1210, а затем могут работать только на 2 Вт с соответствующими контактными площадками и управлением нагревом. На 5 Вт, вероятно, подразумевается сквозное отверстие. У меня есть несколько сквозных резисторов мощностью 2 Вт, которые имеют длину более 1/2 дюйма и, возможно, 1/4 дюйма в диаметре. Резистор на 5 Вт будет больше.

Обратите внимание, что вы можете сделать эффективный резистор мощностью 5 Вт путем параллельного и последовательного соединения меньших (по мощности) резисторов.

Добавлено:

Теперь, когда вы разместили изображение, мы видим, что ваш резистор совсем не типичен. Это старый сквозной резистор на 1/4 Вт, который уже давно не является «типичным». Резисторы со сквозным отверстием мощностью 1/4 Вт сегодня используются только в редких случаях, например, в старых устаревших продуктах, когда не стоит тратить средства на их переделку с использованием современных деталей и любителями.