ID: 00013164
На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС ε и три резистора: R1 = R, R2 = 2R и R3 = 2R. Как изменятся напряжение на резисторе R2 и суммарная тепловая мощность, выделяемая во внешней цепи, если ключ К перевести из положения 1 в положение 3? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе
могут повторяться.
Ключ выбирает, через какой резистор подключить цепь к R_2: положение 1 — через R_1=R, положение 3 — через R_3=2R. Резистор R_2=2R включён последовательно.
В положении 1 сопротивление цепи R_1+R_2=R+2R=3R, ток I=\dfrac{\varepsilon}{3R}, напряжение на R_2: U=IR_2=\dfrac{\varepsilon}{3R}\cdot2R=\dfrac{2\varepsilon}{3}.
В положении 3 сопротивление R_3+R_2=2R+2R=4R, ток I=\dfrac{\varepsilon}{4R}, напряжение на R_2: U=\dfrac{\varepsilon}{4R}\cdot2R=\dfrac{\varepsilon}{2}.
Напряжение на R_2 уменьшилось (\dfrac{2\varepsilon}{3}\gt \dfrac{\varepsilon}{2}). Полное сопротивление выросло с 3R до 4R, поэтому мощность P=\dfrac{\varepsilon^2}{R_{внеш}} уменьшилась.
Итак: напряжение на R_2 уменьшится (2), суммарная тепловая мощность уменьшится (2).