В проводнике сопротивлением 8 ОМ присоединенном к источнику с ЭДС18В выделяется

ЭДС источника одинакова 18 В. При подключении к источнику проводника с противодействием 8 Ом, на нем выделяется мощность 32 Вт. Найдите, чему одинакова сила тока короткого замыкания источника.

Сила тока в цепи

Поначалу необходимо отыскать силу тока в цепи с наружным сопротивлением R = 8 Ом. Использовать для этого закон Ома не получится, так как внутреннее противодействие r источника неведомо.

Можно использовать зависимость выделяемой на проводнике мощности P в зависимости от силы тока I и противодействия проводника R:

P = I²R;

I = (P / R) = (32 Вт / 8 Ом) = 2 А.

Краткое замыкание

Сила тока I в цепи зависит от 3-х характеристик:

• ЭДС источника E;
• наружного противодействия R;
• внутреннего сопротивления r.

Рассчитывают  силу тока по формуле:

I = E / (R+r) (1).

Краткое замыкание появляется, когда наружнее противодействие одинаково нулю (к примеру заместо резистора подключен проводник с очень незначительным сопротивлением). Сила тока краткого замыкания тогда выражается формулой:

I_к = E / r.

Внутреннее противодействие безызвестно, но его можно рассчитать исходя из (1):

I (R + r) = E;

IR + Ir = E;

Ir = E - IR;

r =  E / I R = 18 В / 2 А 8 Ом = 9 Ом - 8 Ом = 1 Ом.

I_к =  E / r  = 18 В / 1 Ом = 18 А.

Ответ: Сила тока краткого замыкания источника 18 А.

Выделяемая мощность P через силу тока и сопротивление проводника R определяется по формуле:

P = I2R;

I = (P / R) = 32/8 = 2 А.

Сила тока в цепи I:

I = E / (R+r),

где Е ЭДС источника, r внутреннее сопротивление.

IR + Ir = E;

r = (E - IR) / I = E / I - R = 18 В / 2 А - 8 Ом = 9 Ом - 8 Oм = 1 Ом.

Ток краткого замыкания Iкз = E / r = 18 В / 1 Ом = 18 А.

Ответ: 18 А.