При подключении электромагнита к источнику с ЭДС 30 В и внутренним сопротивлением 2 Ом напряжение на...

Для нахождения силы тока в цепи воспользуемся законом Ома: U = I * R, где U - напряжение на зажимах источника, I - сила тока в цепи, R - суммарное сопротивление цепи. Из условия задачи у нас есть, что U = 28 В, ЭДС источника E = 30 В, внутреннее сопротивление источника r = 2 Ом. Тогда суммарное сопротивление цепи будет равно R = r = 2 Ом. Подставляем в формулу Ома и находим силу тока: I = U / R = 28 В / 2 Ом = 14 А.

Чтобы найти работу, выполняемую побочными силами источника за 5 минут, воспользуемся формулой для работы: W = P t, где P - мощность, t - время. Мощность источника равна P = I^2 r, где I - сила тока, r - внутреннее сопротивление источника. Подставляем значения: P = 14^2 2 = 196 2 = 392 Вт. Теперь находим работу: W = 392 Вт 5 мин 60 с/мин = 117600 Дж.

Таким образом, сила тока в цепи составляет 14 А, а побочные силы источника совершили работу 117600 Дж за 5 минут.

Для решения задачи, сначала найдем силу тока в цепи.

Дано:

• ЭДС источника ( \mathcal{E} = 30 \text{ В} )
• Внутреннее сопротивление источника ( r = 2 \text{ Ом} )
• Напряжение на зажимах источника ( U = 28 \text{ В} )

Используем закон Ома для полной цепи: [ \mathcal{E} = I(R + r) ]

где:

• ( I ) — сила тока в цепи,
• ( R ) — сопротивление внешней цепи (электромагнита).

Также, известно, что напряжение на зажимах источника: [ U = I R ]

Из этих двух уравнений можно выразить силу тока ( I ): [ \mathcal{E} = I(R + r) ] [ U = I R ]

Подставляем ( R = \frac{U}{I} ) во второе уравнение: [ \mathcal{E} = I \left( \frac{U}{I} + r \right) ]

Упростим выражение: [ \mathcal{E} = U + I r ]

Подставим известные значения: [ 30 \text{ В} = 28 \text{ В} + I \cdot 2 \text{ Ом} ]

Решим это уравнение относительно ( I ): [ 30 \text{ В} - 28 \text{ В} = I \cdot 2 \text{ Ом} ] [ 2 \text{ В} = I \cdot 2 \text{ Ом} ] [ I = \frac{2 \text{ В}}{2 \text{ Ом}} ] [ I = 1 \text{ А} ]

Теперь найдем работу, выполняемую побочными силами источника за 5 минут.

Побочные силы источника выполняют работу для преодоления внутреннего сопротивления ( r ). Мощность, рассеиваемая на внутреннем сопротивлении, определяется как: [ P_{\text{вн}} = I^2 r ]

Подставим значения: [ P{\text{вн}} = (1 \text{ А})^2 \cdot 2 \text{ Ом} ] [ P{\text{вн}} = 2 \text{ Вт} ]

Время ( t = 5 \text{ мин} = 5 \cdot 60 \text{ с} = 300 \text{ с} ).

Работа, выполняемая побочными силами, равна произведению мощности и времени: [ A{\text{вн}} = P{\text{вн}} \cdot t ] [ A{\text{вн}} = 2 \text{ Вт} \cdot 300 \text{ с} ] [ A{\text{вн}} = 600 \text{ Дж} ]

Итак, сила тока в цепи составляет ( 1 \text{ А} ), а работа, выполняемая побочными силами источника за 5 минут, равна ( 600 \text{ Дж} ).