Задача №818(809) Сборник задач по физике А.П.Рымкевич
• При подключении электромагнита к источнику с ЭДС В и внутренним сопротивлением Ом напряжение на зажимах источника стало В. Найти силу тока в цепи. Какую работу совершают сторонние силы источника за мин? Какова работа тока во внешней и внутренней частях цепи за то же время?
Дано:
\(\varepsilon=30\,\text{В}\)

\(r=2\,\text{Ом}\)

\(U=28\,\text{В}\)

\(t=300\,\text{с}\)

\(I=?\)

\({A}_{\text{ст}}=?\)

\({A}_{r}=?\)

\({A}_{R}=?\)

Решение:
Сила тока в цепи
$$\varepsilon=U+I\cdot r \Rightarrow I=\frac{\varepsilon-U}{r}$$
$$I=\frac{30\,В-28\,В}{2\,\text{Ом}}=1\,А$$
Работа сторонних сил
$${A}_{\text{ст}}={\varepsilon}\cdot{I}\cdot{t}$$
$${A}_{\text{ст}}={30\,В}\cdot{1\,А}\cdot{300\,с}=9000\,\text{Дж}$$
Работа во внешней части цепи
$${A}_{R}={U}\cdot{I}\cdot{t}$$
$${A}_{R}={28\,В}\cdot{1\,А}\cdot{300\,с}=8400\,\text{Дж}$$
Работа во внутренней части цепи
$${A}_{r}={A}_{\text{ст}}-{A}_{R}$$
$${A}_{r}=9000\,\text{Дж}-8400\,\text{Дж}=600\,\text{Дж}$$
Ответ: сила тока в цепи равна \(1\) А, работа сторонних сил равна \(9000\) Дж, работа во внешней части цепи равна \(8400\) Дж, работа во внутренней части цепи равна \(600\) Дж.