№818 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Задача

При подключении электромагнита к источнику с ЭДС $$30\ \text{В}$$ и внутренним сопротивлением $$2\ \text{Ом}$$ напряжение на зажимах источника стало $$28\ \text{В}$$. Найти силу тока в цепи. Какую работу совершают сторонние силы источника за $$5\ \text{мин}$$? Какова работа тока во внешней и внутренней частях цепи за то же время?

Подробный ответ

Сила тока в цепи определяется по формуле для полной цепи:

$$U=\varepsilon-Ir$$

откуда

$$I=\frac{\varepsilon-U}{r}=\frac{30-28}{2}=1\ \text{А}.$$

Работа сторонних сил источника за время $$\Delta t=5\ \text{мин}=300\ \text{с}$$:

$$A_{\text{ст}}=\varepsilon I\Delta t=30\cdot 1\cdot 300=9000\ \text{Дж}=9\ \text{кДж}.$$

Работа тока во внешней части цепи:

$$A_{R}=UI\Delta t=28\cdot 1\cdot 300=8400\ \text{Дж}=8{,}4\ \text{кДж}.$$

Работа тока во внутренней части цепи:

$$A_{r}=I^2r\Delta t=1^2\cdot 2\cdot 300=600\ \text{Дж}=0{,}6\ \text{кДж}.$$

Проверка: $$A_{\text{ст}}=A_{R}+A_{r}=8{,}4+0{,}6=9\ \text{кДж}.$$