Закон на Ом за цялата верига
Законът на Ом за цялата верига отчита и вътрешното съпротивление на източника: I = ℰ/(R + r). Напрежението на клемите е U = IR = ℰ − Ir и намалява, когато токът расте. Ако полюсите се свържат с проводник с почти нулево съпротивление, настъпва късо съединение и токът става най-голям: I = ℰ/r. Това е опасно и затова във веригите има предпазители.
Какво да запомним
- I = ℰ/(R + r)
- Uклеми = ℰ − Ir
- Късо съединение: I = ℰ/r.
- Полезната мощност е най-голяма при R = r.
Пример
ℰ = 9 V, r = 1 Ω, R = 8 Ω: I = 9/(8 + 1) = 1 A.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Как гласи законът на Ом за цялата верига?
- I = ℰ/R
- I = ℰ(R + r)
- I = ℰ/(R + r)
- I = (R + r)/ℰ
Отговор: I = ℰ/(R + r)
Токът е равен на ЕДН, разделено на сбора от външното и вътрешното съпротивление.
Източник с ЕДН 9 V и вътрешно съпротивление 1 Ω захранва резистор 8 Ω. Какъв е токът?
- 1,125 A
- 9 A
- 0,9 A
- 1 A
Отговор: 1 A
I = 9 : (8 + 1) = 1 A.
Източник с ЕДН 6 V и вътрешно съпротивление 0,5 Ω е свързан с резистор 2,5 Ω. Какво е напрежението на клемите?
- 5 V
- 6 V
- 1 V
- 4 V
Отговор: 5 V
I = 6 : 3 = 2 A; U = IR = 2 · 2,5 = 5 V (1 V се губи вътре в източника).
Какъв е токът на късо съединение на акумулатор с ЕДН 12 V и вътрешно съпротивление 0,05 Ω?
- 0,6 A
- 240 A
- 24 A
- 2,4 A
Отговор: 240 A
При късо съединение R ≈ 0 и I = ℰ/r = 12 : 0,05 = 240 A.
С резистор 4 Ω токът от източник е 1 A, а с резистор 9 Ω е 0,5 A. Какви са ЕДН и вътрешното съпротивление?
- 4 V и 0 Ω
- 4,5 V и 0,5 Ω
- 6 V и 2 Ω
- 5 V и 1 Ω
Отговор: 5 V и 1 Ω
ℰ = 1·(4 + r) = 0,5·(9 + r), откъдето r = 1 Ω и ℰ = 5 V.
Какво е късо съединение?
- Свързване на полюсите на източника с проводник с почти нулево съпротивление
- Свързване на два консуматора последователно
- Изключване на веригата с ключ
- Използване на много къси проводници
Отговор: Свързване на полюсите на източника с проводник с почти нулево съпротивление
Тогава външното съпротивление е почти нула и токът става опасно голям.
Как се изменя токът в затворена верига, ако външното съпротивление намалее?
- Намалява
- Не се променя
- Нараства
- Става нула
Отговор: Нараства
I = ℰ/(R + r): при по-малко R знаменателят намалява и токът нараства.
Източник с ЕДН 12 V захранва резистор 5 Ω и във веригата тече ток 2 A. Какво е вътрешното съпротивление?
- 6 Ω
- 0,5 Ω
- 1 Ω
- 2 Ω
Отговор: 1 Ω
R + r = ℰ/I = 6 Ω, значи r = 6 − 5 = 1 Ω.
Източник с ЕДН 4,5 V и вътрешно съпротивление 1,5 Ω дава ток 0,5 A. Какво е външното съпротивление?
- 7,5 Ω
- 9 Ω
- 3 Ω
- 6 Ω
Отговор: 7,5 Ω
R + r = 4,5/0,5 = 9 Ω, значи R = 9 − 1,5 = 7,5 Ω.
При какво външно съпротивление полезната мощност, която източникът дава на консуматора, е най-голяма?
- Когато R е нула
- Когато R е много по-голямо от r
- Когато R е два пъти по-малко от r
- Когато R е равно на r
Отговор: Когато R е равно на r
Полезната мощност P = ℰ2R/(R + r)2 е най-голяма при R = r.
Какво означава буквата r в закона на Ом за цялата верига?
- Външното съпротивление
- Вътрешното съпротивление
- Радиуса на проводника
- Съпротивлението на ключа
Отговор: Вътрешното съпротивление
r е вътрешното съпротивление на източника, а R е външното.
Как се изменя напрежението на клемите на източника, когато токът расте?
- Нараства
- Не се изменя
- Намалява
- Става равно на ЕДН
Отговор: Намалява
U = ℰ − Ir: при по-голям ток се губи повече напрежение вътре в източника.
Източник с ЕДН 6 V и вътрешно съпротивление 1 Ω захранва резистор 2 Ω. Какъв е токът?
- 3 A
- 6 A
- 1 A
- 2 A
Отговор: 2 A
I = ℰ/(R + r) = 6/(2 + 1) = 2 A.
ℰ = 12 V, r = 2 Ω, R = 10 Ω. Колко е напрежението, което се губи вътре в източника?
- 2 V
- 10 V
- 12 V
- 1 V
Отговор: 2 V
I = 12/(10 + 2) = 1 A; Ir = 1 · 2 = 2 V.
Източник има ЕДН 10 V и вътрешно съпротивление 1 Ω. Каква е най-голямата полезна мощност, която може да даде на консуматор?
- 100 W
- 50 W
- 25 W
- 10 W
Отговор: 25 W
Максимумът е при R = r = 1 Ω: I = 10/2 = 5 A, P = I2R = 25 W.