Дано:
R_internal = 0,1 Ом (внутреннее сопротивление источника тока)
R_load = 1,5 Ом (сопротивление нагрузки)
Найти:
η (коэффициент полезного действия источника тока)
Решение:
КПД источника тока (η) определяется как отношение мощности, выделяемой на нагрузке, к полной мощности, выделяемой источником. Мощность на нагрузке можно найти по формуле: P_load = I^2 * R_load, где I - сила тока на нагрузке.
Сначала найдем силу тока на нагрузке (I_load) с помощью закона Ома для схемы с внутренним сопротивлением:
I_load = E / (R_internal + R_load)
Затем найдем мощность на нагрузке:
P_load = I_load^2 * R_load
Полная мощность источника тока (P_source) равна произведению напряжения и силы тока, протекающего через источник:
P_source = E * I_load
Теперь можем найти КПД источника тока:
η = P_load / P_source
Подставим известные значения и вычислим:
Сначала найдем силу тока на нагрузке:
I_load = E / (R_internal + R_load) = 1,1 / (0,1 + 1,5) = 1,1 / 1,6 = 0,6875 А
Теперь найдем мощность на нагрузке:
P_load = I_load^2 * R_load = (0,6875)^2 * 1,5 = 0,472 А * 1,5 Ом = 0,708 Вт
Теперь найдем полную мощность источника тока:
P_source = E * I_load = 1,1 В * 0,6875 А = 0,756 Вт
Теперь найдем КПД источника тока:
η = P_load / P_source = 0,708 Вт / 0,756 Вт ≈ 0,9368
Ответ:
КПД источника тока составляет примерно 93,68%.