Батарея замкнута на реостат. При увеличении сопротивления реостата в 4 раза напряжение на нем увеличивается с 2 В до 4 В. ЭДС Е батареи равна …
от

1 Ответ

Дано:  
Начальное напряжение (V1) = 2 В  
Конечное напряжение (V2) = 4 В  
Увеличение сопротивления реостата в 4 раза

Найти:  
ЭДС Е батареи

Решение с расчетом:  
Используем формулу для определения зависимости напряжения от сопротивления:
V = I * R

Когда увеличиваем сопротивление реостата в 4 раза, напряжение на нем также увеличивается в 2 раза:
V2 = 2 * V1

Так как напряжение связано с ЭДС батареи следующим образом:
V = E - Ir

где E - ЭДС батареи, I - ток, r - внутреннее сопротивление.

Так как сопротивление измеряется в омах, напряжение в вольтах, ток в амперах, а внутреннее сопротивление также в омах, то при увеличении сопротивления реостата в 4 раза, внутреннее сопротивление также увеличивается в 4 раза.
Таким образом, r2 = 4r1.

Подставим V2 = 2V1 и r2 = 4r1 в уравнение напряжения:
2V1 = E - I*4r1

Теперь заметим, что при увеличении сопротивления в 4 раза, ток уменьшится в 4 раза:
I2 = I1/4

Подставим I2 = I1/4 в уравнение:
2V1 = E - (I1/4)*4r1
2V1 = E - I1*r1

Таким образом, мы видим, что напряжение на реостате равно половине ЭДС батареи:
E = 2V1
E = 2*2
E = 4 В

Ответ:  
ЭДС батареи равна 4 В.
от