Чтобы определить силу тока при коротком замыкании батарейки, необходимо учитывать внутреннее сопротивление батарейки. Давайте разберемся, как это сделать.
Шаг 1: Определение внутреннего сопротивления батарейки
Известно, что при замыкании батарейки на внешнее сопротивление 3 Ом ток в цепи равен 2 А. Используя закон Ома для полной цепи, можно записать:
[ I = \frac{\mathcal{E}}{R{\text{внеш}} + R{\text{внутр}}} ]
где:
- ( I = 2 ) А — ток в цепи,
- ( \mathcal{E} = 9 ) В — ЭДС батарейки,
- ( R_{\text{внеш}} = 3 ) Ом — внешнее сопротивление,
- ( R_{\text{внутр}} ) — внутреннее сопротивление батарейки.
Подставим известные значения в формулу:
[ 2 = \frac{9}{3 + R_{\text{внутр}}} ]
Теперь решим это уравнение для определения ( R_{\text{внутр}} ):
[ 2(3 + R{\text{внутр}}) = 9 ]
[ 6 + 2R{\text{внутр}} = 9 ]
[ 2R{\text{внутр}} = 3 ]
[ R{\text{внутр}} = 1.5 \, \text{Ом} ]
Шаг 2: Определение силы тока при коротком замыкании
При коротком замыкании внешнее сопротивление ( R_{\text{внеш}} = 0 ). Таким образом, ток определяется только внутренним сопротивлением батарейки:
[ I{\text{кз}} = \frac{\mathcal{E}}{R{\text{внутр}}} ]
Подставим значения:
[ I_{\text{кз}} = \frac{9}{1.5} = 6 \, \text{А} ]
Таким образом, сила тока при коротком замыкании батарейки равна 6 амперам.