Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 133 стр.

UptoLike

Рубрика: 

132
A
M
N
B
U
внеш
U
внутр
R
0
I
к.з.
I
U
Рис. 7.13
На рис. 7.13. представлен график зависимости напряжения U во внешней
цепи от тока I в ней. При R = 0 в цепи течет ток короткого замыкания, равный
/
кз
Ir
.
При увеличении сопротивления внешней цепи сила тока уменьшается
м. (1)), а напряжение на внешнем участке цепи U
внеш
увеличивается.
Зависимость U (I) линейная: U = I R. Внешнее напряжение равно ординате
под прямой МN, а падение напряжения внутри источника U
внутр
равно
отрезку над прямой МN до прямой ε=const . На рис. 7.13 видно, что с ростом
силы тока I уменьшается внешнее падение напряжения U
внеш
, а U
внеш
+ U
внутр
= const. Если внешняя цепь разомкнута (R = ), то сила тока I = 0 и
напряжение равно U
внеш
= ε очка А). При коротком замыкании (R = 0),
U
внеш
= 0,
кз
I ε/ r
(точка В). Подставляя в (1) и (2) числовые данные из
условия задачи, получим:
I = 0,11 А; U
R
= 0,99 В; U
r
= 0,11 В.
Задача 7.7. На рис. 7.14 дана зависимость полезной мощности от силы
тока в цепи. По точкам этой кривой найти внутреннее
сопротивление и ЭДС источника тока. Построить
зависимость полной мощности и КПД данного источника
тока от силы тока.
Анализ и решение
Как известно (см. (7.18)),
2 2 2
полезн
P I U I R ε R/(R r)
, (1)
ε
      На рис. 7.13. представлен график зависимости напряжения U во внешней
цепи от тока I в ней. При R = 0 в цепи течет ток короткого замыкания, равный
I кз   / r .


         U

             A
         ε
                   M

                                                 U внутр



                                                  N
                         U внеш

                                                                         B
         0
                                      R                              I к.з.   I



                                       Рис. 7.13

     При увеличении сопротивления внешней цепи сила тока уменьшается
(см. (1)), а напряжение на внешнем участке цепи Uвнеш увеличивается.
Зависимость U (I) – линейная: U = I R. Внешнее напряжение равно ординате
под прямой МN, а падение напряжения внутри источника Uвнутр равно
отрезку над прямой МN до прямой ε=const . На рис. 7.13 видно, что с ростом
силы тока I уменьшается внешнее падение напряжения Uвнеш, а Uвнеш + Uвнутр
= const. Если внешняя цепь разомкнута (R = ∞), то сила тока I = 0 и
напряжение равно Uвнеш= ε (точка А). При коротком замыкании (R = 0),
Uвнеш= 0, I кз  ε/ r (точка В). Подставляя в (1) и (2) числовые данные из
условия задачи, получим:
      I = 0,11 А; UR = 0,99 В; Ur = 0,11 В.

      Задача 7.7. На рис. 7.14 дана зависимость полезной мощности от силы
                   тока в цепи. По точкам этой кривой найти внутреннее
                   сопротивление и ЭДС источника тока. Построить
                   зависимость полной мощности и КПД данного источника
                   тока от силы тока.
                                 Анализ и решение
      Как известно (см. (7.18)),
                             Pполезн  I U  I 2 R  ε 2 R/(R  r)2 ,            (1)



132