Global EE

Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00015919

Задание №20. Эксперимент

Исследование Зависимости

№2. Задание 20

ID: 00015919

Необходимо экспериментально изучить зависимость заряда, накопленного конденсатором, от ЭДС аккумулятора.

На рисунке представлены пять схем. Каждая схема содержит источник с ЭДС и внутренним сопротивлением, резистор и конденсатор.

1) источник $\varepsilon$, $r$; резистор $R$; конденсатор $C$

2) источник $\varepsilon$, $2r$; резистор $R$; конденсатор $C$

3) источник $2\varepsilon$, $r$; резистор $R$; конденсатор $C$

4) источник $2\varepsilon$, $r$; резистор $2R$; конденсатор $C$

5) источник $2\varepsilon$, $2r$; резистор $2R$; конденсатор $C$

Какие две схемы следует использовать для проведения такого исследования?

Рисунок к заданию 20 ЕГЭ по физике — Исследование Зависимости

Источник: ФИПИ

Решение

Разберёмся, от чего зависит заряд на конденсаторе.

В установившемся режиме через конденсатор ток не течёт. Значит, весь ток идёт через резистор $R$ и внутреннее сопротивление $r$. Напряжение на конденсаторе равно напряжению на резисторе: $U_C = \frac{\varepsilon \cdot R}{R + r}$. Заряд: $Q = C \cdot U_C = \frac{C \cdot \varepsilon \cdot R}{R + r}$.

Чтобы изучить зависимость $Q$ от $\varepsilon$, нужно менять только ЭДС, а всё остальное ($r$, $R$, $C$) держать неизменным.

Смотрим схемы:

  • Схема 1: $\varepsilon$, $r$, $R$, $C$
  • Схема 3: $2\varepsilon$, $r$, $R$, $C$

Именно в этой паре ЭДС разная ($\varepsilon$ и $2\varepsilon$), а $r$, $R$, $C$ — одинаковые. Все остальные пары отличаются двумя параметрами сразу.

Ответ

13
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)