Решение: Изменение напряжения и теплоты
Замкнутая электрическая цепь состоит из источника тока с ЭДС $\mathcal{E}$ и внутренним сопротивлением $r$ и резистора $R$ (см. рисунок). Как изменятся напряжение на клеммах источника и количество теплоты, выделяющееся в источнике в единицу времени, если последовательно к резистору подключить ещё один такой же резистор?
Решение по шагам
5 шаговИзначально сила тока в цепи равна:
$$I_1 = \frac{\mathcal{E}}{R+r}$$После последовательного подключения такого же резистора внешнее сопротивление станет равным $2R$, поэтому сила тока уменьшится:
$$I_2 = \frac{\mathcal{E}}{2R+r} < I_1$$Напряжение на клеммах источника равно напряжению на внешнем участке цепи. После подключения второго резистора:
$$U_1 = I_1R = \frac{\mathcal{E}R}{R+r}, \quad U_2 = I_2(2R) = \frac{2\mathcal{E}R}{2R+r}$$Так как $U_2 > U_1$, напряжение на клеммах источника увеличится.
Мощность тепловыделения во внутреннем сопротивлении источника определяется формулой $P = I^2r$. При уменьшении силы тока она уменьшится:
$$P_2 = I_2^2r < I_1^2r = P_1$$Где здесь ошибаются
Считать, что напряжение на клеммах источника равно ЭДС и не изменяется.
Использовать сопротивление одного резистора вместо общего внешнего сопротивления $2R$.
Путать мощность, выделяющуюся во внешнем резисторе, с мощностью тепловыделения во внутреннем сопротивлении источника.