Решение. По закону Ома для замкнутой цепи (1), где е - электродвижущая сила источника тока, r - его внутреннее сопротивления

По закону Ома для замкнутой цепи (1), где е - электродвижущая сила источника тока, r - его внутреннее сопротивления, R- сопротивление внешней цепи.

Напряжения на резисторе найдем из закона Ома для однородного участка цепи: , т.е (2)

Коэффициент полезного действия – это отношение полезной мощности к затраченной мощности , т. е (3)

Вычислим искомые величины по формулам (1), (2), (3):

, , .

Ответ: ; ; .

Пример № 5. Плотность электрического тока в медном проводнике . Найти объемную плотность тепловой мощности тока в этом проводнике. Удельное сопротивление меди .

Дано: ω -?

Решение: Согласно закона Джоуля-Ленца в дифференциальной форме объемная плотность тепловой мощности или (1),

где – удельная электропроводность, с – удельное сопротивление проводника, Е – напряженность электрического поля в проводнике.

Согласно закону Ома в дифференциальной форме плотность тока в проводнике равна:

. (2)

Из формулы (2) найдем и, подставив в формулу (1), получим .

Проверим справедливость формулы по размерности величин:

.

Вычислим искомую величину:

.

Ответ: .

Пример № 6. Под каким напряжением нужно передавать электроэнергию на расстояние 10км, чтобы при плотности тока в стальных проводах двухпроводной линии потери в линии составляли 1% передаваемой мощности? Удельное сопротивление стали .

Дано:

U –?