Калькулятор ЭДС

Закон Ома для полной цепи учитывает, что у батарейки, аккумулятора или блока питания есть внутреннее сопротивление: под нагрузкой напряжение на выходе меньше ЭДС. Задачи на него - в физике 8-10 классов.

Какие данные нужны.

• ЭДС источника, В - напряжение без нагрузки.
• Сопротивление нагрузки, Ом.
• Внутреннее сопротивление источника, Ом.

Как читать результат. Ток в цепи, напряжение на нагрузке, падение внутри источника, мощность на нагрузке, ток короткого замыкания и КПД источника.

Как найти ЭДС. Калькулятор считает по известной ЭДС. Если известны напряжение на нагрузке и ток, ЭДС находится из того же закона: ЭДС = Напряжение + Ток * Внутреннее сопротивление.

Максимальная мощность. Мощность на нагрузке наибольшая, когда сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника; КПД при этом 50%.

Типичная ошибка. Не учитывают внутреннее сопротивление и считают, что напряжение на нагрузке равно ЭДС.

Закон Ома для полной цепи (школьный курс физики, 8-10 класс).

Ток = ЭДС / (Нагрузка + Внутреннее)
Напряжение = Ток * Нагрузка = ЭДС - Ток * Внутреннее
Падение внутри = Ток * Внутреннее
Мощность = Ток^2 * Нагрузка
Ток короткого замыкания = ЭДС / Внутреннее
КПД = Нагрузка / (Нагрузка + Внутреннее) * 100%

Нагрузка - сопротивление нагрузки, Внутреннее - внутреннее сопротивление источника, оба в омах.

Точность. Ток - до 4 знаков после запятой, напряжения, мощность и ток КЗ - до 3, КПД - до 1.

Когда ответа нет. Внутреннее сопротивление 0 - ток короткого замыкания не определён (идеальный источник). Сумма сопротивлений 0 - ток не определён.

Примеры.

ЭДС 12 В, нагрузка 5 Ом, внутреннее 1 Ом:
 Ток = 12 / 6 = 2 А, Напряжение = 10 В, Падение внутри = 2 В, Мощность = 4 * 5 = 20 Вт
 Ток КЗ = 12 А, КПД = 5/6 примерно 83,3%
ЭДС 9 В, нагрузка и внутреннее по 1,5 Ом: Ток = 3 А, Напряжение = 4,5 В, Мощность = 13,5 Вт, КПД 50%