4. Что покажут амперметры и вольт-метр (рис. 127) при положениях переключателя 1, 2, 3, если ЭДС источника 6 = 6 В, его внутреннее сопротивление г = 1,2 Ом, R₁ = 8 Оми R2 = 4,8 Ом? 5. Подъемный кран поднимает груз массой 8,8 т на высоту 10 м в течение 50 с. Определите напряжение в цепи, если сила тока, потребляемого краном, равна 100 А, КПД крана 80%.

Решение задачи №4

Положение 1:

• Амперметр A₁ показывает ток через R₁ и R₂: \[I = \frac{E}{r + R_1 + R_2} = \frac{6}{1.2 + 8 + 4.8} = \frac{6}{14} \approx 0.4286 \,\text{A}\]
• Амперметр A₂ показывает 0, так как цепь разомкнута.
• Вольтметр показывает напряжение на R₁ и R₂: \[U = I(R_1 + R_2) = 0.4286 \cdot (8 + 4.8) = 0.4286 \cdot 12.8 \approx 5.49 \,\text{В}\]

Положение 2:

• Амперметр A₁ показывает ток только через R₁: \[I = \frac{E}{r + R_1} = \frac{6}{1.2 + 8} = \frac{6}{9.2} \approx 0.6522 \,\text{A}\]
• Амперметр A₂ показывает 0, так как цепь разомкнута.
• Вольтметр показывает напряжение на R₁: \[U = IR_1 = 0.6522 \cdot 8 \approx 5.22 \,\text{В}\]

Положение 3:

• Амперметр A₁ показывает ток: \[I = \frac{E}{r} = \frac{6}{1.2} = 5 \,\text{A}\]
• Амперметр A₂ показывает ток: \[I = \frac{E}{r} = \frac{6}{1.2} = 5 \,\text{A}\]
• Вольтметр показывает 0, так как внутреннее сопротивление источника.

Решение задачи №5

• Дано: m = 8.8 т = 8800 кг, h = 10 м, t = 50 с, I = 100 A, КПД = 80% = 0.8
• Найти: U - ?
• Решение:
  • Работа, совершенная краном: \[A = mgh = 8800 \cdot 9.8 \cdot 10 = 862400 \,\text{Дж}\]
  • Полезная мощность крана: \[P_{\text{полезн}} = \frac{A}{t} = \frac{862400}{50} = 17248 \,\text{Вт}\]
  • Полная мощность крана с учетом КПД: \[P_{\text{полн}} = \frac{P_{\text{полезн}}}{\text{КПД}} = \frac{17248}{0.8} = 21560 \,\text{Вт}\]
  • Напряжение в цепи крана: \[U = \frac{P_{\text{полн}}}{I} = \frac{21560}{100} = 215.6 \,\text{В}\]