Prąd elektryczny · zadania
Obwody z SEM — zadania z rozwiązaniami
Rzeczywiste źródła mają opór wewnętrzny. Te zadania uczą uwzględniać SEM i spadek napięcia w źródle.
Natężenie w obwodzie zamkniętym
Ogniwo o SEM 4,5 V i oporze wewnętrznym 0,5 Ω podłączono do opornika 4 Ω. Oblicz natężenie prądu i napięcie na zaciskach.
- Stosujemy prawo Ohma dla obwodu: \( I = \frac{\varepsilon}{R + r} = \frac{4,5}{4 + 0,5} \).
- Otrzymujemy \( I = \frac{4,5}{4,5} = 1\ \text{A} \).
- Napięcie na zaciskach: \( U = \varepsilon - I r = 4,5 - 1 \cdot 0,5 \).
- Wynik: \( U = 4\ \text{V} \).
Natężenie prądu wynosi 1 A, a napięcie na zaciskach 4 V.
Wyznaczanie oporu wewnętrznego
Bez obciążenia woltomierz wskazuje 6 V (SEM). Po podłączeniu opornika 5,5 Ω napięcie na zaciskach spada do 5,5 V. Oblicz opór wewnętrzny ogniwa.
- Natężenie prądu: \( I = \frac{U}{R} = \frac{5,5}{5,5} = 1\ \text{A} \).
- Spadek na oporze wewnętrznym: \( \varepsilon - U = 6 - 5,5 = 0,5\ \text{V} \).
- Z zależności \( \varepsilon - U = I r \) wyznaczamy: \( r = \frac{0,5}{1} \).
- Wynik: \( r = 0,5\ \Omega \).
Opór wewnętrzny ogniwa wynosi 0,5 Ω.
Najczęściej zadawane pytania
Dlaczego napięcie na zaciskach spada pod obciążeniem?
Bo część SEM jest tracona na oporze wewnętrznym źródła w postaci spadku napięcia I·r, który rośnie wraz z prądem.
Więcej zadań