К источнику с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 1 Ом подключён реостат, сопротивление которого 5 Ом. Найдите силу тока в цепи и напряжение на зажимах источника.

Дано:

• ЭДС источника: $\mathcal{E} = 12$ В

• Внутреннее сопротивление источника: $r = 1$ Ом

• Сопротивление реостата: $R = 5$ Ом

Найти:

1. Силу тока в цепи $I$.

2. Напряжение на зажимах источника $U$.

Решение

1. Найдём силу тока в цепи.

По закону Ома для полной цепи сила тока равна отношению ЭДС источника к сумме внешнего и внутреннего сопротивлений:

Подставим известные значения:

Таким образом, сила тока в цепи равна 2 А.

2. Найдём напряжение на зажимах источника.

Напряжение на зажимах источника при прохождении тока по цепи определяется формулой:

Здесь $Ir$ — падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника.

Подставим значения:

Следовательно, напряжение на зажимах источника равно 10 В.

3. Проверка результата.

Напряжение на зажимах источника также равно напряжению на реостате. По закону Ома:

Результаты совпадают, значит, вычисления выполнены правильно.

Ответ:

• Сила тока в цепи: $\boxed{I = 2\text{ А}}$

• Напряжение на зажимах источника: $\boxed{U = 10\text{ В}}$

Напряжение на зажимах источника меньше его ЭДС на 2 В, поскольку часть напряжения падает на внутреннем сопротивлении источника.