Page 314 - 6639
P. 314
відсутності струму (розімкнуте коло), так і при короткому замиканні, коли
вся потужність, яка розвивається акумулятором виділяється у вигляді тепла
на його внутрішньому опорі. Вершина параболи відповідає максимуму
корисної потужності і розміщена між точками = 0 і = . Максимальне
значення корисної потужності, досягається у зовнішньому колі за струму:
ℰ
= =
2 2
При цьому потужність становитиме:
ℰ ℰ
= = .
4 2
Тобто половині повної потужності, яка розвивається акумулятором при даній
силі струму. Друга половина потужності при цьому марно витрачається на
нагрівання акумулятора. Легко помітити, що максимальну потужність у
зовнішньому колі акумулятор буде віддавати опір навантаження дорівнює
внутрішньому опору джерела струму: = .
Коефіцієнт корисної дії акумулятора дорівнює відношенню корисної
потужності до повної :
(ℰ − ) ℰ −
= = = = = 1 −
ℰ ℰ ℰ
= =
( + ) ( + )
Графік залежності коефіцієнта корисної дії від сили струму = ( ) являє
собою лінійну функцію струму. При найбільшій корисній потужності
коефіцієнт корисної дії = 50 %. Щоб коефіцієнт корисної дії був близький
до 1, струм в колі повинен бути досить малим, але при цьому прямує до нуля
корисна потужність. При збільшенні струму коефіцієнт корисної дії
зменшується і стає таким, що дорівнює 0 коли = 0, тобто при короткому
замиканні.
Будь-яку корисну потужність , меншу за максимальну, можна
отримати при двох значеннях струму в колі: і . З рис. 1 видно, що краще
отримувати цю потужність за меншого значення струму в колі , оскільки
коефіцієнт корисної дії при цьому більший.
Задача 15. Металевий диск, радіус якого R = 10 см, рівномірно
обертається з частотою n = 30 об/хв. Визначити різницю потенціалів між
центром і краями диска.
Розв’язок.
314