К источнику тока с ЭДС ε=120В и внутренним сопротивлением r-? подключен электрический чайник. Когда вода в нем кипит, то из его носика площа...
Условие:
К источнику тока с ЭДС ε=120В и внутренним сопротивлением r-? подключен электрический чайник. Когда вода в нем кипит, то из его носика площадью поперечного сечения S=2,5см пар вырывается со скоростью ϑ=3,6м/с. Определите значение величины, обозначенной «?». (Потери тепла не учитывайте, атмосферное давление считайте нормальным, КПДисточника тока90%
Решение:
Для определения значения величины "r" внутреннего сопротивления источника тока, мы можем использовать закон Ома и закон сохранения энергии.
Закон Ома гласит, что напряжение на элементе равно произведению силы тока на сопротивление: ε = I * (r + R), где ε - ЭДС источника тока, I - сила тока, r - внутреннее сопротивление источника тока, R - сопротивление внешней цепи.
Закон сохранения энергии гласит, что полная мощность, выделяющаяся в цепи, равна сумме мощности, выделяющейся на внутреннем сопротивлении источника тока и мощности, выделяющейся на внешней нагрузке: P = I^2 * (r + R).
Также, по условию, КПД источника тока равен 90%, что означает, что отношение полезной мощности к полной мощности равно 0,9: η = Pполезная / Pполная = 0,9.
Мы можем выразить полезную мощность через скорость пара, площадь поперечного сечения и плотность пара: Pполезная = ρ * ϑ * S, где ρ - плотность пара.
Таким образом, мы можем записать уравнение для КПД источника тока: η = Pполезная / (Pполезная + Pпотери) = 0,9, где Pпотери - мощность, выделяющаяся на внутреннем сопротивлении источника тока.
Подставляя выражения для полезной мощности и полной мощности в уравнение для КПД, получаем: 0,9 = (ρ * ϑ * S) / ((ρ * ϑ * S) + I^2 * (r + R)).
Теперь мы можем решить это уравнение относительно "r". Однако, для этого нам необходимы значения плотности пара, силы тока и сопротивления внешней нагрузки, которые не указаны в условии задачи. Поэтому, для полного решения задачи, нам необходимо знать эти значения.
