Какова ЭДС источника, если при измерении напряжения на его зажимах вольтметром

Условие задачи:

Какова ЭДС источника, если при измерении напряжения на его зажимах вольтметром с внутренним сопротивлением 20 Ом мы получаем напряжение 1,37 В, а при замыкании источника на сопротивление 10 Ом получаем ток 0,132 А?

Задача №7.2.24 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(R_v=20\) Ом, \(U=1,37\) В, \(R=10\) Ом, \(I_2=0,132\) А, \(\rm E-?\)

Решение задачи:

Напряжение, которое покажет вольтметр, можно рассчитать по такой формуле:

\[U = {I_1}{R_v}\;\;\;\;(1)\]

Ток \(I_1\), текущий через вольтметр, можно найти по закону Ома для полной цепи:

\[{I_1} = \frac{{\rm E}}{{{R_v} + r}}\]

Тогда формула (1) примет такой вид:

\[U = \frac{{{\rm E}{R_v}}}{{{R_v} + r}}\]

Выразим ЭДС:

\[{\rm E} = \frac{{U\left( {{R_v} + r} \right)}}{{{R_v}}}\;\;\;\;(2)\]

\[{\rm E} = U\left( {1 + \frac{r}{{{R_v}}}} \right)\;\;\;\;(3)\]

Ток \(I_2\), текущий через сопротивление \(R\), также определим по закону Ома для полной цепи:

\[{I_2} = \frac{{\rm E}}{{R + r}}\]

Откуда ЭДС:

\[{\rm E} = {I_2}\left( {R + r} \right)\;\;\;\;(4)\]

Приравняем (2) и (4), получим такое равенство:

\[U\frac{{{R_v} + r}}{{{R_v}}} = {I_2}\left( {R + r} \right)\]

\[U\left( {{R_v} + r} \right) = {I_2}{R_v}\left( {R + r} \right)\]

Раскроем скобки в обеих частях равенства, все члены с неизвестным \(r\) перенесем в правую часть, остальные – в левую, далее вынесем неизвестное внутреннее сопротивление \(r\) за скобки и выразим его:

\[U{R_v} + Ur = {I_2}{R_v}R + {I_2}{R_v}r\]

\[U{R_v} – {I_2}{R_v}R = {I_2}{R_v}r – Ur\]

\[r\left( {{I_2}{R_v} – U} \right) = {R_v}\left( {U – {I_2}R} \right)\]

\[r = \frac{{{R_v}\left( {U – {I_2}R} \right)}}{{{I_2}{R_v} – U}}\]

Отлично, мы выразили неизвестное внутреннее сопротивление \(r\) через известные величины, осталось только полученное выражение подставить в формулу (3), чтобы получить решение задачи в общем виде. Получим:

\[{\rm E} = U\left( {1 + \frac{{U – {I_2}R}}{{{I_2}{R_v} – U}}} \right)\]

Приведем в скобках под общий знаменатель:

\[{\rm E} = U\frac{{{I_2}{R_v} – U + U – {I_2}R}}{{{I_2}{R_v} – U}}\]

\[{\rm E} = U\frac{{{I_2}{R_v} – {I_2}R}}{{{I_2}{R_v} – U}}\]

\[{\rm E} = \frac{{U{I_2}\left( {{R_v} – R} \right)}}{{{I_2}{R_v} – U}}\]

Подставим данные в полученную формулу и посчитаем ответ:

\[{\rm E} = \frac{{1,37 \cdot 0,132 \cdot \left( {20 – 10} \right)}}{{0,132 \cdot 20 – 1,37}} = 1,424\;В = 1424\;мВ\]

Ответ: 1424 мВ.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

7.2.23 Щелочной аккумулятор создает силу тока 0,8 А, если его замкнуть на сопротивление 1,5 Ом
7.2.25 Два источника тока с ЭДС 2 и 1,2 В, внутренними сопротивлениями 0,5 и 1,5 Ом соответственно
7.2.26 Аккумулятор подключен для зарядки к сети с напряжением 12,5 В. Внутреннее сопротивление

Определение ЭДС источника постоянного тока методом компенсации

Лабораторная

• формат jpg
• размер 14.85 МБ
• добавлен 02 декабря 2010 г.

УлГТУ, ТГВ-1 семестр, ПГС- 2 семестр, 5 стр. Электричество и магнетизм.
Цель работы: Ознакомиться с мостовым методом измерения ЭДС источника постоянного тока.

Похожие разделы

1. Академическая и специальная литература
2. Радиоэлектроника
3. Антенная и СВЧ техника
4. Электромагнитные поля и волны

Смотрите также

• формат docx
• размер 15. 94 КБ
• добавлен 10 октября 2008 г.

Научить измерять ЭДС источника тока методом компенсации

Лабораторная

• формат doc
• размер 62.5 КБ
• добавлен 29 января 2012 г.

Цель работы: ознакомление с классическим методом измерения сопротивления при помощи мостовой схемы. Оборудование: измеряемые сопротивления, магазины сопротивлений, гальванометр или микроамперметр, источник постоянного тока, мост постоянного тока Р-333.

Лабораторная

• формат pdf
• размер 8.62 МБ
• добавлен 04 ноября 2011 г.

Представлены следующие лабораторные работы Уфимского государственного авиационного технического университета: Лабораторная работа №3 Изучение законов вращательного движения твёрдого тела.pdf Лабораторная работа №4 Определение моментов инерции твёрдых тел методом трифилярного подвеса.pdf Лабораторная работа №5 Определение моментов инерции тел произвольной формы.pdf Лабораторная работа №10 Изучение свободных и затухающих колебаний.pdf Лабораторная…

Лабораторная

• формат doc
• размер 142.5 КБ
• добавлен 31 октября 2011 г.

ПИЖТ, 2 курс, специальность Ш, заочное обучение. Цель работы: Определить электродвижущую силу источника тока.

• формат jpg
• размер 1. 13 МБ
• добавлен 27 сентября 2009 г.

Поможет научится определить ЭДС постоянного тока для участка полной цепи. УГАТУ АТП -2 курс 3 семестр на 4 листах.rn

• формат jpg
• размер 9.17 МБ
• добавлен 21 мая 2009 г.

УЛГТУ(Ульяновский государственный технический университет). Специальность радиотехника. 1 семестр, 1 курс. Фото. только расчеты(без теоретической части).rn

• формат jpg
• размер 2.07 МБ
• добавлен 01 декабря 2009 г.

Определение ЭДС источника тока с помощью закона Ома. теория, расчеты, рисунки, графики, вывод преподаватель: Сазонов . 2-ой курс, ФАД.

rn

Лабораторная

• формат doc
• размер 2.35 МБ
• добавлен 14 января 2012 г.

ВятГГУ. Отчеты по курсу Электричество. 2 курс. специальности: физика, мед. физика, хим.фак. Полезно для тех, кто не сдает все во время. Измерение сопротивлений проводников методом амперметра и вольтметра Измерение сопротивлений проводников методом струнного моста Уитстона Измерение ЭДС источников тока методом компенсации Измерение полезной мощности и КПД источника тока Расширение пределов измерений токоизмерительных приборов Моделирование плоских…

Лабораторная

• формат doc
• размер 726.47 КБ
• добавлен 05 февраля 2012 г.

ПИ СФУ Красноярск год 2010 14 лабораторных в среднем по 10 страниц Тема работ: Электричество Перечень: Изучение электростатического поля Изучение поляризации диэлектриков на примере сегнетоэлектриков Определние ЭДС Исследование источника тока Исследование температурной зависимости электрического сопротивления металлов и полупроводников Изучение полупроводникового диода Магнитное поле прямого и кругового тока Определение горизонтальной составляюще…

• формат doc
• размер 5.73 МБ
• добавлен 05 января 2009 г.

Электроизмерительные приборы. Градуирование и увеличение пределов измерения электроизмерительных приборов. Изучение электростатического поля. Определение емкости конденсаторов мостовым методом. Исследование зависимости мощности и коэффициента полезного действия источника тока от нагрузки.

Измерение сопротивлений мостиком Уитстона. Определение электродвижущей силы гальванического элемента методом компенсации.

Портал | Источники ЭМП

Прочитайте о наиболее важных свойствах технических источников электромагнитных полей, встречающихся в повседневной жизни, и используйте эту информацию для сравнения различных источников поля.

• Поиск по имени
• Поиск по частоте
• Темы

• AM-радиовещание

  Диапазоны частот: 520–1620 кГц

• ASR

  Диапазоны частот: 1,25–1,26 ГГц, 1,34–1,35 ГГц, 1,35–2,79 ГГц

• Точка доступа

  Диапазоны частот: 2,4–2,4835 ГГц, 5,15–5,35 ГГц, 5,47–5,725 ГГц

• Акустомагнитная система

  Диапазоны частот: 40–50 Гц, 20–135 кГц

• Воздухоочиститель

  Диапазоны частот: 50–60 Гц

• Кондиционер

  Диапазоны частот: 50–60 Гц

• Воздушный самолет

  частоты не указаны

• Радар воздушного наблюдения

  Диапазоны частот: 1,25–1,26 ГГц, 1,34–1,35 ГГц, 1,35–2,79 ГГц

• Радар наблюдения за аэропортом

  Диапазоны частот: 1,25–1,26 ГГц, 1,34–1,35 ГГц, 1,35–2,79ГГц

• Будильник

  частоты не указаны

• Радиолюбительство

  Диапазоны частот: 3,5–29,7 МГц

• Аналоговые часы

  частоты не указаны

• Углошлифовальная машина

  Диапазоны частот: 50–60 Гц

• Аквариумный насос

  Диапазоны частот: 50–60 Гц

• Статья Наблюдение

  Диапазоны частот: 10 Гц–20 кГц, 58–134 кГц, 4,9 МГц, …

• Аудио система

  Диапазоны частот: 0 Гц, 30 Гц–20 кГц

Более низкая частота

Низкочастотный блок Гц кГц МГц ГГц ТГц

Верхняя частота

Блок верхней частоты Гц кГц МГц ГГц ТГц

1.

Введение в электромагнитные поля

Электромагнитные поля » Уровень 2 » Вопрос 1

 

Вопросы уровня 2

Следующий вопрос

• Уровень 1: РЕЗЮМЕ
• Уровень 2: Подробная информация
• Уровень 3: Источник
• около
• . Что такое электромагнитные поля?
• 1.2 Почему и как была проведена переоценка рисков для здоровья, связанных с электромагнитными полями?

1.1 Что такое электромагнитные поля?

Электромагнитные поля представляют собой комбинацию невидимых электрических и магнитных силовых полей. Они генерируются природными явлениями, такими как магнитное поле Земли, а также деятельностью человека, в основном за счет использования электричества.

Мобильные телефоны, линии электропередач и экраны компьютеров являются примерами оборудования, генерирующего электромагнитные поля.

Большинство антропогенных электромагнитных полей меняют свое направление через равные промежутки времени в диапазоне от высоких радиочастот (мобильные телефоны) через промежуточных частот (экраны компьютеров) до крайне низких частот (линии электропередач).

Термин статический относится к полям, которые не изменяются во времени (с частотой 0 Гц). Статические магнитные поля используются в медицинской визуализации и генерируются приборами, использующими постоянный ток. Подробнее…

Таблица 1. Типичные источники электромагнитных полей

<-назад к уровню 1

Дополнительная информация на уровне 3->

Уровень 2 Вопросы

TOP

.
• Уровень 2: Подробная информация
• Уровень 3: Источник
• Около
• Ссылки

Следующий вопрос

1.2 Почему и как риски для здоровья электромагнетических полей были переоценены?

Документально подтверждено, что при определенных частотах сильные электромагнитные поля могут вызывать специфические реакции в живых тканях:

• На частотах примерно до 100 кГц (в диапазоне КНЧ и ПЧ) – стимуляция нервов и мышц
• Выше 100 кГц (в радиодиапазоне) – нагрев тканей тела

Эти биологические эффекты являются немедленными, и существующие рекомендации по воздействию, такие как выпущенные Международной комиссией по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP), были установлены для защититься от них.

Однако необходимо оценить эффект длительного воздействия электромагнитных полей низкого уровня, поскольку поля низкого уровня повсеместно присутствуют в нашей окружающей среде.

Был проведен обзор соответствующих научных отчетов с акцентом на статьи, опубликованные после 2000 г., и исследования, признанные уместными, прокомментированы в заключении. Указываются области, где литература особенно скудна, и дается объяснение этого скудости.

Эта оценка оценивает как потенциальное воздействие на группы людей, которые подвергались воздействию электромагнитных полей в своей повседневной жизни (эпидемиологические данные), так и потенциальные эффекты, наблюдаемые в лаборатории (экспериментальные данные). На основе этих объединенных данных оценивается, существует ли причинно-следственная связь между воздействием электромагнитных полей и некоторыми неблагоприятными последствиями для здоровья. Ответ на этот вопрос не обязательно является окончательным да или нет, но выражает вес доказательств связи между воздействием и эффектом.