Мальчик Паша взял из школьной лаборатории вольтметр и пару одинаковых батареек. Подсоединив вольметр напрямую к одной батарейке, Паша увидел, что вольтметр показывает напряжение U1=1.45V. Мальчик повторил свой опыт с двумя батарейками, соединенными последовательно. В это случае прибор показал U2=2.7V. Чему равно истинное значание ЭДС одной батарейки?
Пусть истинное значение ЭДС одной батарейки равно E, а внутреннее сопротивление батарейки равно r.
Когда вольтметр подсоединен к одной батарейке, схема выглядит как следующее: E - U1 = Ir, где I - ток в цепи.
Когда вольтметр подсоединен к двум батарейкам, соединенным последовательно, схема выглядит как следующее: 2E - U2 = I2r2r2r.
Из первого уравнения: I = E−U1E - U1E−U1/r.
Подставим это во второе уравнение: 2E - U2 = E−U1E - U1E−U12r2r2r/r, 2E - U2 = 2E - 2U1, E = U1 + U2−2U1U2 - 2U1U2−2U1/2, E = 1.45 + 2.7−2∗1.452.7 - 2*1.452.7−2∗1.45/2 = 1.45 + 0.25 = 1.7V.
Итак, истинное значение ЭДС одной батарейки равно 1.7V.
Пусть истинное значение ЭДС одной батарейки равно E, а внутреннее сопротивление батарейки равно r.
Когда вольтметр подсоединен к одной батарейке, схема выглядит как следующее:
E - U1 = Ir,
где I - ток в цепи.
Когда вольтметр подсоединен к двум батарейкам, соединенным последовательно, схема выглядит как следующее:
2E - U2 = I2r2r2r.
Из первого уравнения:
I = E−U1E - U1E−U1/r.
Подставим это во второе уравнение:
2E - U2 = E−U1E - U1E−U12r2r2r/r,
2E - U2 = 2E - 2U1,
E = U1 + U2−2U1U2 - 2U1U2−2U1/2,
E = 1.45 + 2.7−2∗1.452.7 - 2*1.452.7−2∗1.45/2 = 1.45 + 0.25 = 1.7V.
Итак, истинное значение ЭДС одной батарейки равно 1.7V.