Нужна помощь :-)), Вопрос для 8 класса (якобы)

При приеме на работу всех всоих 14 человек, каждому давал задачку на закон Ома, когда задача решалась подводил к осцилографу и низкочастотному генератору если показывали умение работать то брал не раздумывая. Единственный раз взял без проверки по настойчивой "рекомендации" шефа его племянницу после пединститута и нисколько не жалею, у нее оказалась такая тяга ко всему новому, что теперь она у меня одна из лучших. Я это к чему, даже если человек в студентах был законченный раздолбай, но при приложенном им упорстве и желании годика через 3-5 из него выдет совсем неплохой специалист. Из всех учебных заведений по нашему профилю самыми подготовленными, по моему мнению, выпускники Рязанского института.

oldboy - Так всё же ты знаешь правильный ответ на задачку? А то у нас в локалке уже 7-я страница пойдёт обсуждения этой твоей задачки.
Один из вариантов (не я придумал): - Источник может отдать 500Вт при 12в. Если бы к нему была подключена нагрузка в 500Вт (сопротивление нагрузки 0.288 Ом) - то вольтметр показал бы 12в (ведь источник рассчитан на такую нагрузку). Но в действительности подключена нагрузка сопротивлением 0.144 Ом. А источник больше, чем 500Вт не выдаст. А Мощность Р=IxIxR. Получается, что 500=IxIx0.144.Отсюда ток I=59А.(примерно). Значит падение напряжения на нагрузке равно 59х0.144=8.5в (округлённо).

Всем доброго времени суток! Ну и реакция, даже не ожидал. Значит, по-порядку. Во-первых, извините за молчание. Я не то чтобы грубиян, просто в Интернет выхожу не часто. И думал, что тема была исчерпана, а оказалось, что она только начинает развиваться. Правильный ответ, как мне сказала очаровательнейшая барышня – менеджер по персоналу, проводившая тестирование, - 8 вольт. Когда я попытался уточнить методику решения, по которой должен бы получиться такой ответ, то был удостоен такого выразительного взгляда, после которого и сам понял всю нелепость и бестактность своего поведения по отношению к такой симпатичной молодой леди.
Эквивалентная схема, которая получилась у меня, на рисунке:


Присоединённое изображение (нажмите для увеличения)

АВС от 05.05.2006 6:44. Если мощность нагрузки будет 500 ватт, то напряжение источника поделится поровну на сопротивлении нагрузки и внутреннем сопротивлении источника, так как их сопротивления равны.

АВС от 05.05.2006 7:48. А почему Вы решили, что неправильно посчитали внутреннее сопротивление источника 28.04.2006? Я, например, согласен с прошлыми Вашими вычислениями. Школьный курс физики. P=UxI=(квадрат напряжения)/(сопротивление). Откуда R=(квадрат напряжения)/(мощность)=0,144 (Ом).
А по какой методике Вы получили ответ 05.05.2006?

АВС от 05.05.2006 22:06. Вы (или не Вы) пытаетесь применять в данном случае закон Ома для участка цепи, при том, что источник питания цепи не есть идеальный источник напряжения, то есть имеет свое внутреннее сопротивление, которое просто нельзя не учитывать при расчете протекающего в цепи тока. А значит необходимо опираться на закон Ома для полной цепи. Если бы мощность лампы была бы 500 ватт, то на ней «упала» бы половина мощности-напряжения, и вольтметр показал бы 6 вольт. Вот, кстати, и практический пример. Если машина долгое время стоит на холоде, то перед пуском двигателя рекомендуется на некоторое время подать на аккумулятор ощутимую.электрическую нагрузку, включить лампы ближнего/дальнего света, например. Это приведет к протеканию тока через аккумулятор и разогреванию последнего. Разогревается аккумулятор вследствие того, что на его внутреннем сопротивлении падает часть мощности, отдаваемом аккумулятором в цепь. Думаю, что если присоединить к нормальному хорошо заряженному аккумулятору нагрузку приблизительно равную по мощности самому аккумулятору, то можно вообще наблюдать интересное зрелище. Только отойти подальше, от греха.

P.S.: Я вот думаю такую мысль, что ответ к этой задачке был заурядной оЧепяткой в тестах, либо в ответах, либо в условии задачи, либо в рисунке. Вот если бы мощность источника была бы 1000 ватт, а мощность нагрузки – 500 ватт, то, согласно всем канонам средней школы, напряжение на нагрузке составило бы 8 вольт.

Смущает то, что если на источнике питания написано 12v 500Вт, значит источник должен держать такую нагрузку и при этом на его клеммах должно оставаться 12 вольт. Иначе что это за источник, если не выдаёт то, что на нём написано.

А я думаю, что всё правильно, и верный рассчёт АВС Дата 5.05.2006 - 22:06.
Дело, я так понимаю, в том, что задана мощность источника, т.е. при подключении более мощной нагрузки напряжение на источнике будет просаживаться, а ток - расти.
Потому рассчёт, исходящий из тока источника как I=500W/12V=41,66А, а его внутреннего сопротивления в 0,288Ом (и принятие этого по умолчанию за константу, что никак не оговорено в условиях задачи) и использование этого тока и сопротивления для рассчёта напряжения на нагрузке 1кВт и даёт неверный результат 6В.
Проверка проста: 6Вх41,66А=250Вт, что противоречит исходным условиям задания.
Ошибка закрадывается из-за принятия внутреннего сопротивления источника постоянным, а на самом деле оно оказывается при нагрузке 1кВт равным 8.5В/59А=0,144Ом, т.е. как и у самой нагрузки. Что, собственно, никак не противоречит условиям задачи.

Зы. Просто мы слишком много знаем про разное сопротивление лампы при разных напряжениях, внутреннее сопротивление источников, обычно принимаемые постоянными при любых токах, и пр. , с чем школьники (как мне кажется) ещё не знакомы и потому не заморачиваются с такими казусами жизни.

Читая етого, вспомнил случай рассказан колега, в наладки когда работал. Он компютерщик и вспомнил как на государственной зачет, во такая очаровательная девушка пропала. Все ожидали кокой то сверхсложной вопрос с теории решать, а ей для начало дали неподвязаннь! комп. Ну, девушка, свяжи себе ети кабеля, чтоб привести комп в рабочем состояние и потом задачку будеть. Так и не дошло до задачки
По моему плохо учать в школе, когда теория разходиться с практики и если 5 лет учил ее, ещо 10 надо связь!вать с деиствительности. А она то, что теория другому говорить, не очень интересно.

Мне думается, что в данном случае прав т.Единоличник, и не стоит заморачиваться сложными вещами, которые, к тому же не были оговорены в задании. Если задается мощность источника, то, по-моему, это следует понимать как максимальную мощность, которую этот источник МОЖЕТ отдать в цепь. Если бы на клеммах источника при подключении нагрузки оставалось бы постоянное напряжение, то это был бы идеальный источник напряжения. На мой взгляд данные-параметры источника и нагрузки можно использовать лишь для расчета их внутреннего сопротивления, которое в нашем случае опять же следует считать постоянным. А то опять придем к температурной зависимости сопротивления источника . Сила тока в цепи определяется по закону Ома для полной цепи, т.е. I=U/(сопротивление источника+сопротивление нагрузки)=27,8 (А).
На 1000 ваттной нагрузке (сопротивлением 0,144 Ома) упадет мощность P=(квадрат силы тока в цепи)х(сопротивление нагрузки)=111,1 (Вт). На сопротивлении источника выделится мощность P=(квадрат силы тока в цепи)х(сопротивление источника)=222,2 (Вт). Итоговая мощность, развиваемая источником в этом режиме = 333,3 (Вт).
На 500 ваттной нагрузке (сопротивлением 0,288 Ома) упадет мощность P=(квадрат силы тока в цепи)х(сопротивление нагрузки)=124,6 (Вт). На сопротивлении источника выделится такая же мощность. Итоговая мощность, развиваемая источником в этом режиме = 249,2 (Вт).
На 100 ваттной нагрузке (сопротивлением 1,44 Ома) упадет мощность P=(квадрат силы тока в цепи)х(сопротивление нагрузки)=69,4 (Вт). На сопротивлении источника выделится мощность P=(квадрат силы тока в цепи)х(сопротивление источника)=13,9 (Вт). Итоговая мощность, развиваемая источником в этом режиме = 83,3 (Вт).
На 10 ваттной нагрузке (сопротивлением 14,4 Ома) упадет мощность P=(квадрат силы тока в цепи)х(сопротивление нагрузки)=9,6 (Вт). На сопротивлении источника выделится мощность P=(квадрат силы тока в цепи)х(сопротивление источника)=0,2 (Вт). Итоговая мощность, развиваемая источником в этом режиме = 9,8 (Вт).
Интересная зависимость, не правда ли ? Таким же путем можно убедиться, что заявленную номинальную мощность в 500 ватт наш источник может развить лишь на нагрузке с бесконечно большой мощностью, т.е. в режиме короткого замыкания его выводов. Ну да ладно, суха теория, друзья, а древо жизни пышно зеленеет… А вот теперь уже чисто практический интерес: это какую-же мощность в режиме короткого замыкания может развить обычный аккумулятор ???!!!

При таких условиях это уже будет мощность, выделяющаяся в самом источнике, а не в нагрузке: ведь при КЗ сопротивление нагрузки=0, следовательно падение напряжения на этой нагрузке - тоже 0, а потому и мощность, развиваемая в нагрузке будет равна 0

Если имеется ввиду мощность в нагрузке - то при "идеальном" замыкании (с сопротивлением "абсолютный 0") - никакую!

Зы. Для упрощения можно перефразировать условия исходной задачи примерно так:
"При каком подведённом напряжении мощность в нагрузке с сопротивлением 0,144Ом будет равна 500Вт?"

Кажется задача имеет малеький подвох.
Т.ч. указана мощность батареи говорит лишь о том, что нагрузка не может потребить БОЛЬШЕ !
Поэтому напряжение на лампе действительно будет 8,458В !!!