3. Источник тока с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 0,8 Ом замкнут никелиновой проволокой длиной 2,1 м и сечением 0,21 мм². Определите напряжение на зажимах источника тока. Удельное сопротивление никелина 0,4 (Ом·мм²)/м

Дано:

• ЭДС = 2 В
• r = 0,8 Ом
• L = 2,1 м
• S = 0,21 мм²
• ρ = 0,4 (Ом·мм²)/м

Найти:

• U - ?

Решение:

Сначала найдем сопротивление никелиновой проволоки (R):

\[ R = \rho \times \frac{L}{S} \]

Подставим значения:

\[ R = 0,4 \frac{\text{Ом} \cdot \text{мм}^2}{\text{м}} \times \frac{2,1 \text{ м}}{0,21 \text{ мм}^2} \]

R = 0,4 \(\text{ Ом}\) \(\times\) 10 = 4 \(\text{ Ом}\)

Теперь найдем общий ток в цепи:

\[ I = \frac{\text{ЭДС}}{R + r} = \frac{2 \text{ В}}{4 \text{ Ом} + 0,8 \text{ Ом}} = \frac{2 \text{ В}}{4,8 \text{ Ом}} \]

I \(\approx\) 0,417 \(\text{ А}\)

Напряжение на зажимах источника тока (U) равно напряжению на внешнем участке цепи:

\[ U = I \times R = 0,417 \text{ А} \times 4 \text{ Ом} \]

U \(\approx\) 1,668 \(\text{ В}\)

Или можно рассчитать по формуле:

\[ U = \text{ЭДС} - I \times r = 2 \text{ В} - 0,417 \text{ А} \times 0,8 \text{ Ом} \]

U \(\approx\) 2 \(\text{ В}\) - 0,3336 \(\text{ В}\) \(\approx\) 1,6664 \(\text{ В}\)

Округлим до двух знаков после запятой.

Ответ: 1,67 В.