Radiopuhelimen akkua ladattiin auton akulla, jonka jännite oli 12,4 V ja sisäinen resistanssi 0,40 Ω​. Radiopuhelimen akun lähdejännite oli 6,4 V ja sisäinen resistanssi 0,50 Ω​. Latausvirtaa rajoitettiin kytkemällä akkujen kanssa sarjaan 12 Ω​:n vastus.

1. Piirrä latauksen kytkentäkaavio.
2. Ratkaise sähkövirran suuruus.
3. Kuinka suurella teholla akkuun siirtyi energiaa latauksen aloitushetkellä?

Ratkaisu

a. Piirretään kytkentäkaavio.

b. Kirchhoffin II lain mukaan potentiaalimuutosten summa suljetussa piirissä on nolla.

[[$ \begin{align*} E_2-R_{\text{S}2}I-RI-R_{\text{S}1}I-E_1&=0 \\\,\\ E_2-E_1&=R_{\text{S}2}I+RI+R_{\text{S}1}I \\ \,\\ E_2-E_1&=(R_{\text{S}2}+R+R_{\text{S}1})I\\ \,\\ I&=\dfrac{E_2-E_1}{R_{\text{S}2}+R+R_{\text{S}1}}\\ \,\\ I&=\dfrac{\text{12,4 V}-\text{6,4 V}}{\text{0,4 } \Omega+22\textrm{ } \Omega+\text{0,5 } \Omega} =\text{0,2620} \dots \text{ A} \approx \text{0,26 A} \end{align*} $]]​

Sähkövirta piirissä on 0,26 A.

c. Akkuun siirtyvä teho lasketaan sähkötehon määritelmän mukaan.

​[[$ P=EI= \text{6,4 V} \cdot \text{0,262 A} = \text{1,6768 W} \approx \text{1,7 W} $]]​

Energiaa siirtyy akkuun 1,7 W:n teholla.

Takaisin