In die stroombaan hieronder is 'n battery met ONBEKENDE emk en 'n interne weerstand van 0,5 Ω aan twee resistors van 4 Ω en 8 Ω elk en 'n resistor R met onbekende weerstand geskakel - NSC Physical Sciences - Question 8 - 2022 - Paper 1

Wanneer skakelaar S oop is, kan die totale weerstand van die stroomkring bereken word. Die weerstand $R_t$ van die parallelle resistors (4 Ω en 8 Ω) word bereken as:

R_t = rac{1}{rac{1}{4} + rac{1}{8}} = rac{8}{3} ext{Ω}

Die totale weerstand in die kring is die som van die interne weerstand van die battery (0,5 Ω) en die parallelle weerstand:

R_{total} = R_t + 0.5 = rac{8}{3} + 0.5 = rac{8}{3} + rac{3}{6} = rac{17}{6} ext{Ω}

Die stroom deur die battery ($I$) kan dan bereken word met behulp van die spanning (3.2 V) en die totale weerstand:

I = rac{V}{R_{total}} = rac{3.2}{rac{17}{6}} = rac{3.2 imes 6}{17} = 1.13 ext{A}

Die emk ($ext{E}$) van die battery kan bereken word deur die totale spanning ($V_{total}$) aan die stroom af te trek. Die spanning oor die interne weerstand (0.5 Ω) kan bereken word as:

$V_{internal} = I imes R_{internal} = 1.13 imes 0.5 = 0.565 ext{V}$

Daarom kan die emk bereken word soos volg:

$ext{E} = V_{1} + V_{internal} = 3.2 + 0.565 = 3.765 ext{V}$

Wanneer skakelaar S gesluit is, lei die spanning op voltmeter V2 tot die totale spanning van 8.8 V. Die totale stroom deur die kring kan bereken word met die wet van Ohm:

I = rac{V_{2}}{R + R_t} = rac{8.8}{R + rac{8}{3}}

Met die bekende spanning en weerstandswaardes kan die weerstand $R$ bereken word. Kom ons los $R$ uit die formule.

Wanneer voltmeter V2 met 'n verbindingsdraad vervang word, skep dit 'n kortsluiting in die stroomkring. Dit kan lei tot 'n baie hoë stroom wat deur die battery vloei, aangesien die weerstand van die verbindingsdraad baie laag is. Dit kan oververhitting en skade aan die battery veroorsaak. Dit is belangrik dat alle verbindings in die kring korrek is om te voorkom dat die battery oorverhit.