Внутреннее сопротивление и полезная мощность

Почему батарея проседает

Внутреннее сопротивление препятствует току внутри источника: под нагрузкой напряжение на его выводах падает. Нагрузка — цепь, потребляющая энергию; миллиампер (mA) — тысячная часть ампера, а ватт (W) измеряет мощность.

Открыть интерактивный опыт

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТОЛ

Меняй настройки схемы, предсказывай показания и проверяй решение задания. Это учебные модели; допущения объяснены в каждом уроке.

Войди, чтобы сохранять прогресс. Прогресс гостя хранится на этом устройстве.

Открыть лабораторию в полном окне

Почему это работает

Идеальный источник напряжения с постоянным внутренним резистором. Химия батареи, степень заряда, нагрев и время работы не моделируются.

Vs — напряжение источника, Ri — внутреннее сопротивление, RL — сопротивление нагрузки, I — ток. I = Vs/(Ri + RL); напряжение нагрузки = I × RL. Мощность нагрузки = I² × RL; внутренние потери = I² × Ri.

Сложность

Собери · Собери
Включи 9 V, внутреннее сопротивление 2 Ω и нагрузку 100 Ω. Получи около 8.824 V.
Нужна подсказка?
Vs = 9 V; Ri = 2 Ω; RL = 100 Ω → 8.824 V
Исследуй · Измени одну величину
При 9 V и внутреннем сопротивлении 5 Ω удержи напряжение нагрузки не ниже 8.5 V и ток не ниже 50 mA.
Нужна подсказка?
Vs = 9 V; Ri = 5 Ω; RL = 100 Ω → 8.571 V; 85.714 mA
Реши сам · Реши задачу
При 9 V и внутреннем сопротивлении 10 Ω передай нагрузке 1.2–1.4 W с внутренними потерями не выше 0.35 W.
Нужна подсказка?
Vs = 9 V; Ri = 10 Ω; RL = 40 Ω → 1.296 W; 0.324 W

Дополнительные материалы и карточки схем