Чему равно внутреннее сопротивление источника тока при силе тока в цепи 3 А

Это задание относится к предмету "Физика", раздел "Электрические цепи"

Этим разделом занимается изучение законов протекания электрического тока по проводникам, а также характеристики источников тока и приборов. Задача заключается в нахождении внутреннего сопротивления источника электрического тока.

Дано:

• ЭДС источника \( \mathcal{E} \) = 21 В,
• Сила тока в цепи \( I \) = 3 А,
• Резистор с вольт-амперной характеристикой (график представленный на рисунке).

Шаг 1: Определение внешнего сопротивления

По вольт-амперной характеристике видим зависимость напряжения от тока:

• При силе тока \( I = 3 \text{ А} \), напряжение на резисторе \( U = 15 \text{ В} \). Это можно увидеть с графика (точка пересечения при \( I = 3 \text{ А} \) даёт нам \( U = 15 \text{ В} \)).

По закону Ома для участка цепи: \[ R_{\text{н}} = \frac{U}{I} = \frac{15}{3} = 5 \text{ Ом}, \] где \( R_{\text{н}} \) — сопротивление резистора.

Шаг 2: Определение внутреннего сопротивления источника

Теперь используем закон Ома для полной цепи: \[ \mathcal{E} = I (R_{\text{н}} + r), \] где \( r \) — внутреннее сопротивление источника, \( \mathcal{E} \) — электродвижущая сила источника. Подставим известные значения: \[ 21 = 3 \cdot (5 + r). \] Упрощаем выражение: \[ 21 = 15 + 3r, \] \[ 3r = 21 - 15, \] \[ 3r = 6, \] \[ r = \frac{6}{3} = 2 \text{ Ом}. \] Ответ: Внутреннее сопротивление источника равно 2 Ом.