Визначте максимальну потужність p струму на реостате

20. Вольтамперная характеристика фотоелемента Ф. отримана при його освітленні монохроматичним випромінюванням, зображена на малюнку. Ділянка АВ вольтамперної характеристики - лінійний, що затримує напруга Uз = 3,2 В. сила струму Io = 80 мкА. Визначте максимальну потужність Рmax струму на реостате, якщо, не змінюючи освітлення, до фотоелементу підключити реостат R.

Рішення :
Максимальна потужність на реостате буде за умови, що опір реостата і опір джерела струму співпадуть R = r. тоді
Pmax = I 2 r = E 2 r / (2r) 2 = Uз Uз / (4r) = Uз Io / 4.
Обчислимо максимальну потужність
Pmax = 3,2 × 80/4 = 64 (мкВт).
Відповідь. Pmax = 64 мкВт.
Примітка:

• Рішення можливо за умови сталості ЕРС і опору фотоелемента.
• Насправді ЕРС і внутрішній опір джерела змінюються і такий спосіб рішення не підійде, не дивлячись на потрапляння у відповідь.

1. Збагнути. що при підключенні реостата фотоелемент є джерелом струму.
2. За вольт-амперної характеристики визначити ЕРС джерела і його внутрішній опір.
3. Визначити опір резистора, враховуючи, що потужність у зовнішній ланцюга максимальна, якщо опір зовнішньої ланцюга одно внутрішньому опору джерела.
4. Розрахувати максимальну потужність струму, використовуючи заон Ома для повного кола.

Виконання завдання абітурієнтами становить 1%.
Висновок. низький відсоток показав, що абітурієнти практично не вміють оперувати теоретичним програмним матеріалом в проблемній ситуації.