5. ЭДС источника тока равна 1,6 В, его внутреннее сопротивление 0,5 Ом. Чему равен КПД источника при силе тока 2,4 A?

Решение:

• Шаг 1: Рассчитаем полную мощность источника:

\[P_{\text{полн}} = \varepsilon \cdot I = 1.6 \cdot 2.4 = 3.84 \,\text{Вт}\]

• Шаг 2: Рассчитаем полезную мощность, выделяемую во внешней цепи:

\[P_{\text{полезн}} = I^2 \cdot R\]

• Чтобы найти \(R\), используем закон Ома для полной цепи:

\[\varepsilon = I(R + r)\]\[1.6 = 2.4(R + 0.5)\]\[R = \frac{1.6}{2.4} - 0.5 = \frac{2}{3} - \frac{1}{2} = \frac{4 - 3}{6} = \frac{1}{6} \,\text{Ом}\]

• Теперь находим полезную мощность:

\[P_{\text{полезн}} = (2.4)^2 \cdot \frac{1}{6} = 5.76 \cdot \frac{1}{6} = 0.96 \,\text{Вт}\]

• Шаг 3: Вычислим КПД источника:

\[\eta = \frac{P_{\text{полезн}}}{P_{\text{полн}}} \cdot 100\% = \frac{0.96}{3.84} \cdot 100\% = 25\%\]

Ответ: КПД источника тока равен 25%.