Strāvas avota EDS ir 4,0 V, iekšējā pretestība – 1,5 Ω. Ārējās ķēdes pretestība ir 3,5 Ω. Cik stipra strāva plūst ķēdē? Cik liels ir spriegums uz strāvas avota spailēm? Cik liels ir spriegums strāvas avota iekšienē? Parādi aprēķina gaitu!
Uzdevuma risināšanā izmanto Oma likuma pilnai ķēdei: \(I=\frac{\mathscr{E}}{R+r}\), kur \(\mathscr{E}\) – strāvas avota elektrodzinējspēks, \(I\)– pilnais strāvas stiprums noslēgtā ķēdē, \(R\) – ārējās ķēdes (visu patērētāju) pretestība, \(r\) – strāvas avota iekšējā pretestība.
Sprieguma kritumu \(U\) uz ārējās ķēdes spailēm nosaka pēc Oma likuma ķēdes posmam formulas \(U=IR\).
Sprieguma kritumu \(U\) uz ārējās ķēdes spailēm var noteikt arī citādāk, izmantojot Oma likumu pilnai ķēdei:
\(I=\frac{\mathscr{E}}{R+r}\space \implies \mathscr{E}=I(R+r)\\ \mathscr{E}=IR+Ir\\ \mathscr{E}=U+Ir \space \implies U=\mathscr{E}-Ir\)
Sprieguma kritumu \(U_\mathrm r\) strāvas avota iekšienē nosaka pēc formulas \(U_\mathrm r=Ir\) vai \(U_\mathrm r=\mathscr{E}-U\).
Aprēķini:
\(I=\frac{\mathscr{E}}{R+r}=\frac{4,0}{3,5+1,5}=0,8\space\mathrm{A}\)
\(U=IR=0,8\cdot3,5=2,8\space\mathrm V\)
\(U_{\mathrm r}=Ir=0,8\cdot1,5=1,2\space\mathrm V\)
Atbilde: strāvas stiprums ķēdē \(0,8\space\mathrm{A}\), sprieguma kritums uz ārējās ķēdes spailēm \(2,8\space\mathrm{V}\), sprieguma kritums strāvas avota iekšienē \(1,2\space\mathrm{V}\).
Vērtēšanas kritēriji
Aprēķina strāvas stiprumu ķēdē, parāda aprēķinu gaitu, pieraksta atbilstošās mērvienības – 1 punkts.
Aprēķina sprieguma kritumu uz strāvas avota spailēm un strāvas avota iekšienē, parāda aprēķinu gaitu, pieraksta atbilstošās mērvienības – 1 punkts.