дано:
R₁ = 2 Ом (сопротивление первого резистора) R₂ = 4 Ом (сопротивление второго резистора) ε = 28 В (ЭДС источника тока) r = 1 Ом (внутреннее сопротивление источника тока)
найти:
способ соединения (последовательное или параллельное) для максимального тока
решение:
Сила тока в цепи определяется законом Ома для полной цепи:
I = ε / (R_общ + r)
где R_общ - общее сопротивление внешней цепи. Чтобы сила тока была максимальной, общее сопротивление внешней цепи должно быть минимальным.
Последовательное соединение:
R_общ_посл = R₁ + R₂ = 2 Ом + 4 Ом = 6 Ом
Сила тока при последовательном соединении:
I_посл = ε / (R_общ_посл + r) = 28 В / (6 Ом + 1 Ом) = 28 В / 7 Ом = 4 А
Параллельное соединение:
1/R_общ_пар = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/2 Ом + 1/4 Ом = 3/4 Ом
R_общ_пар = 4/3 Ом
Сила тока при параллельном соединении:
I_пар = ε / (R_общ_пар + r) = 28 В / (4/3 Ом + 1 Ом) = 28 В / (7/3 Ом) = 12 А
Сравниваем силы тока:
I_пар = 12 A > I_посл = 4 A
Вывод: для получения максимальной силы тока резисторы нужно соединить параллельно.
Ответ:
резисторы нужно соединить параллельно, чтобы сила тока была максимальной