"Может ли внутреннее сопротивление источника тока быть равным нулю?"
Уточняем: т.к. встал вопрос о возможности нулевого внутреннего сопротивления, то делаем вывод, что говорить будем об источнике ЭДС (источнике напряжения).
Источники ЭДС с внутренним сопротивлением, равным нулю (идеальные источники ЭДС) рассматриваются в начале различных курсов по теории электротехники. Это облегчает понимание законов Ома, правил Кирхгофа и методов рассчета цепей. Кстати, там же объясняется, почему такие источники не существуют в природе.
Предположим, что существует источник ЭДС с нулевым внутренним сопротивлением. Какое основное свойство идеального источника ЭДС? Он выдает на своих клеммах напряжение, которое не зависит от тока нагрузки U=E, где Е - величина ЭДС. Подключим к идеальному источнику ЭДС переменное сопротивление R. Понятно, что через это сопротивление потечет ток I=E/R. На сопротивлении выделится мощность P=U*I или тоже самое P=Е²/R.
Начнем уменьшать сопротивление R, Мощность P будет возрастать. Уменьшаем дальше. Устроим короткое замыкание, т.е. R=0. Что случится с мощностью?
P=Е²/R→0 . Т.к. Е=const то P→ ∞. Мощность стремится к бесконечности, а, значит и энергия источника ЭДС, кторая покрывает эту мощность, должна быть бесконечной, чего не бывает.
Внутренним сопротивлением мы моделируем ограниченную мощность источника ЭДС. На самом деле в источнике ЭДС нет никакого резистора, которым мы изображаем внутреннее сопротивление. У ограничения мощности (суть - внутреннее сопротивление) источника ЭДС совсем другие физические механизмы действия.
Масса m – это произведение плотности ρ и объёма V тела: m = ρ*V Объём стержня V выразим как объём цилиндра – через длину L и площадь поперечного сечения S: V = S*L m = ρ*S*L
Запишем полученное уравнение для этих двух стержней. При этом их массы m и площади поперечного сечения S одинаковы: m = ρм*S*Lм m = ρс*S*Lс Приравняем правые части: ρм*S*Lм = ρс*S*Lс ρм*Lм = ρс*Lс
"Сравнить длины" значит найти их отношение: Lс/Lм = ρм/ρс
Получили, что длина стального стержня Lс во столько раз больше длины медного стержня Lм, во сколько плотность меди ρм больше плотности стали ρс: Lс/Lм = 8,9 г/см³ / 7,8 г/см³ Lс/Lм ≈ 1,14
ответ: стальной стержень длиннее в 1,14 раза (т.е. на 14 %)
Нет.
Объяснение:
"Может ли внутреннее сопротивление источника тока быть равным нулю?"
Уточняем: т.к. встал вопрос о возможности нулевого внутреннего сопротивления, то делаем вывод, что говорить будем об источнике ЭДС (источнике напряжения).
Источники ЭДС с внутренним сопротивлением, равным нулю (идеальные источники ЭДС) рассматриваются в начале различных курсов по теории электротехники. Это облегчает понимание законов Ома, правил Кирхгофа и методов рассчета цепей. Кстати, там же объясняется, почему такие источники не существуют в природе.
Предположим, что существует источник ЭДС с нулевым внутренним сопротивлением. Какое основное свойство идеального источника ЭДС? Он выдает на своих клеммах напряжение, которое не зависит от тока нагрузки U=E, где Е - величина ЭДС. Подключим к идеальному источнику ЭДС переменное сопротивление R. Понятно, что через это сопротивление потечет ток I=E/R. На сопротивлении выделится мощность P=U*I или тоже самое P=Е²/R.
Начнем уменьшать сопротивление R, Мощность P будет возрастать. Уменьшаем дальше. Устроим короткое замыкание, т.е. R=0. Что случится с мощностью?
P=Е²/R→0 . Т.к. Е=const то P→ ∞. Мощность стремится к бесконечности, а, значит и энергия источника ЭДС, кторая покрывает эту мощность, должна быть бесконечной, чего не бывает.
Внутренним сопротивлением мы моделируем ограниченную мощность источника ЭДС. На самом деле в источнике ЭДС нет никакого резистора, которым мы изображаем внутреннее сопротивление. У ограничения мощности (суть - внутреннее сопротивление) источника ЭДС совсем другие физические механизмы действия.
m = ρ*V
Объём стержня V выразим как объём цилиндра – через длину L и площадь поперечного сечения S:
V = S*L
m = ρ*S*L
Запишем полученное уравнение для этих двух стержней. При этом их массы m и площади поперечного сечения S одинаковы:
m = ρм*S*Lм
m = ρс*S*Lс
Приравняем правые части:
ρм*S*Lм = ρс*S*Lс
ρм*Lм = ρс*Lс
"Сравнить длины" значит найти их отношение:
Lс/Lм = ρм/ρс
Получили, что длина стального стержня Lс во столько раз больше длины медного стержня Lм, во сколько плотность меди ρм больше плотности стали ρс:
Lс/Lм = 8,9 г/см³ / 7,8 г/см³
Lс/Lм ≈ 1,14
ответ: стальной стержень длиннее в 1,14 раза (т.е. на 14 %)