Примеры решения задач. Пример 1.Батарея с ЭДС в 240 В и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнута на внешнее сопротивление 23 Ом

Пример 1. Батарея с ЭДС в 240 В и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнута на внешнее сопротивление 23 Ом. Найти полную мощность р₀, полезную мощность р_полез и КПД батареи.

Решение:

1. По определению:

2. По определению:

3. По определению:

Подставляя данные значения, получим, что

Ответ: p₀ =2,4 кВт; p_полез = 2,3 кВт; η =96%.

Пример 2. Электропечь должна давать количество теплоты Q = 0,1 МДж за 10 минут. Какова должна быть длина нихромовой проволоки площадью поперечного сечения 0,5 мм², если печь предназначается для сети с напряжением 36 В?

Решение:

1. Количество теплоты, которую должна давать печь, есть количество теплоты, выделяемое нихромовой нитью в сети напряжением U за время t (закон Джоуля - Ленца):

2. Так как сопротивление проводника зависит от его геометрических размеров:

6. Подставляем это выражение в закон Джоуля-Ленца:

4. Выражая отсюда ℓ, имеем:

Вычисляя, получим, что ℓ = 3,24 (м)

Ответ: ℓ = 3,24 м.