Global EE

Электрические… — Задание 21 ЕГЭ по физике №00009505

Задание №21. Качественная Задача

Электрические Цепи

№2. Задание 21

ID: 00009505

Нихромовый проводник длиной $l_1=l_2$. включен в цепь постоянного тока. К нему подключают вольтметр таким образом, что одна из клемм вольтметра всё время подключена к началу проводника, а вторая может перемещаться вдоль проводника.

Рисунок к заданию 21 ЕГЭ по физике — Электрические Цепи

На рисунке приведена зависимость показаний вольтметра U от расстояния х до начала проводника. Как зависит от х площадь поперечного сечения проводника? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

нихромовый проводник, $L_1 = L_2$, ток постоянный $I = \text{const}$, $\rho = \text{const}$, по графику $U_1 \gt U_2$

Найти:

как зависит $S$ от $x$

Решение:

По закону Ома для участка цепи при постоянном токе: $$U = IR = I \cdot \frac{\rho L}{S}$$ Ток $I$ и удельное сопротивление $\rho$ одинаковы для обоих участков, длины равны $L_1 = L_2$. Тогда напряжение зависит только от площади поперечного сечения: $$U \sim \frac{1}{S}$$ По графику $U_1 \gt U_2$, значит: $$S_1 \lt S_2$$ На участке от $0$ до $L_1$ площадь сечения $S_1$ (меньше), на участке от $L_1$ до $L_1 + L_2$ площадь сечения $S_2$ (больше). Проводник ступенчатый: сначала тоньше, потом толще.

Ответ

R↑, P↓ (при U=const)

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электрические Цепи» (8)