Global EE

Закон Ома и Цепи — Задание 14 ЕГЭ по физике №00003091

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

Закон Ома и Цепи

№2. Задание 14

ID: 00003091

Участок электрической цепи представляет собой последовательно соединённые серебряную и алюминиевую проволоки. Через них протекает постоянный электрический ток силой 2 А. На графике показано, как изменяется потенциал Ф на этом участке цепи при смещении вдоль проволок на расстояние x. Удельные сопротивления серебра и алюминия равны 0,016 мкОм⋅м и 0,028 мкОм⋅м соответственно.

Используя график, выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.

Рисунок к заданию 14 ЕГЭ по физике — Закон Ома и Цепи

 

1) Площадь поперечного сечения алюминиевой проволоки 7,84 ⋅ $10^{–1}$ $мм^{2}$.

2) Площадь поперечного сечения алюминиевой проволоки 3,92 ⋅ $10^{–1}$ $мм^{2}$.

3) Площади поперечных сечений проволок одинаковы.

4) В серебряной проволоке выделяется большая тепловая мощность, чем в алюминиевой.

5) В серебряной проволоке выделяется тепловая мощность 8 Вт.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

серебряная и алюминиевая проволоки соединены последовательно, $I = 2\text{ А}$; из графика $\varphi(x)$: $\Delta\varphi_{\text{Ag}} = 4\text{ В}$ (участок $0{,}..8$ м), $\Delta\varphi_{\text{Al}} = 1\text{ В}$ (участок $8{,}..22$ м); $\rho_{\text{Ag}} = 0{,}016 \cdot 10^{-6}\text{ Ом}\cdot\text{м}$, $\rho_{\text{Al}} = 0{,}28 \cdot 10^{-6}\text{ Ом}\cdot\text{м}$.

Найти:

верные утверждения

Решение:

Сопротивления проволок из закона Ома: $$R_{\text{Ag}} = \frac{\Delta\varphi_{\text{Ag}}}{I} = \frac{4}{2} = 2\text{ Ом}, \quad R_{\text{Al}} = \frac{\Delta\varphi_{\text{Al}}}{I} = \frac{1}{2} = 0{,}5\text{ Ом}$$ Длины по графику: $l_{\text{Ag}} = 8\text{ м}$, $l_{\text{Al}} = 14\text{ м}$. Утв. 1. Площадь сечения алюминия ($R = \rho l / S \Rightarrow S = \rho l / R$): $$S_{\text{Al}} = \frac{0{,}28 \cdot 10^{-6} \cdot 14}{0{,}5} = 7{,}84 \cdot 10^{-6}\text{ м}^2 = 7{,}84 \cdot 10^{-1}\text{ мм}^2 \Rightarrow \text{верно}$$ Утв. 3. Площадь сечения серебра: $$S_{\text{Ag}} = \frac{0{,}016 \cdot 10^{-6} \cdot 8}{2} = 6{,}4 \cdot 10^{-8}\text{ м}^2 = 6{,}4 \cdot 10^{-2}\text{ мм}^2 \neq S_{\text{Al}} \Rightarrow \text{неверно}$$ Утв. 4. Тепловая мощность $P = I^2 R$: $P_{\text{Ag}} = 4 \cdot 2 = 8\text{ Вт}$, $P_{\text{Al}} = 4 \cdot 0{,}5 = 2\text{ Вт}$. $P_{\text{Ag}} \gt P_{\text{Al}} \Rightarrow \text{верно}$ Утв. 5. $P_{\text{Ag}} = I^2 R_{\text{Ag}} = 4 \cdot 2 = 8\text{ Вт} \Rightarrow \text{верно}$

Ответ

145

Видеоразбор

Другие задания по теме «Закон Ома и Цепи» (8)