К источнику тока с внутренним сопротивлением r=5 Ом подсоединили лампочку сопротивлением R=75 Ом. Если к лампочке за 4 минуты выделяется количество теплоты, равное Q=1125 Дж, то ЭДС источника равна

Мощность P, рассеиваемая на лампочке:

P = Q/t,

где Q - количество теплоты,

t - время.

Та же мощность P, выраженная через сопротивление R и ток через лампочку I:

P = I2R.

Находим ток через лампочку I:

Q / t = I2R;

I2 = Q / tR;

I = √Q / tR.

Закон Ома для полной цепи:

I = E / (R + r),

где E - ЭДС,

r - внутренне сопротивление.

E = I * (R+r) = √ (Q / tR) * (R+r) =

= √ (1125 Дж / (240 c * 75 Ом)) * (75 Ом + 5 Ом) =

= √ (45 / (240*3)) * 80 В = √1/16 * 80 = 20 В.

Ответ: 20 В.

К источнику тока с внутренним сопротивлением r=5 Ом подсоединили лампочку сопротивлением R=75 Ом. Если к лампочке за 4 минуты выделяется количество теплоты, равное Q=1125 Дж, то чему равна ЭДС источника.

Найдите силу тока

Чтобы найти силу тока в цепи воспользуйтесь формулой мощности лампочки, через сопротивление:

W=I²*R, где

W - мощности лампочки; I - сила тока; R - сопротивление лампочки.

Выделите из этой формулы силу тока I:

I = √ (W/R);

Сопротивление лампочки известно из условия R=75 Ом. Необходимо найти мощность лампочки, для этого существует формула мощности через количество теплоты:

W = Q/t, где

Q - количество теплоты; t - время;

Из условия Q = 1125 Дж, а время t = 4 м = 240 с. Подставьте в формулу:

W = Q/t = 1125 / 240 = 4.68 Вт.

Теперь найдите силу тока через формулу:

I = √ (W/R) = √ (4.68/75) = 0.25 А.

Найдите напряжение на лампочке

Чтобы найти напряжение на лампочке воспользуйтесь законом Ома:

U = I*R, где

U - напряжение; I - сила тока; R - сопротивление.

U = I*R = 0,25 * 75 = 18.75 В.

Найдите падение напряжения на источнике

u = I*r, где

u - падение напряжения на источнике; I - сила тока; r - сопротивление источника.

u = 0,25 * 5 = 1,25 В.

ЭДС источника равен сумме напряжений лампочки и падение напряжения на источнике:

E = U+u = 18.75 + 1.25 = 20 В.