Global EE

Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00015996

Задание №20. Эксперимент

Исследование Зависимости

№2. Задание 20

ID: 00015996

Необходимо экспериментально изучить зависимость заряда, накопленного конденсатором, от сопротивления резистора.

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

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

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

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

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

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

Какие две схемы следует использовать для проведения такого исследования?

Рисунок к заданию 20 ЕГЭ по физике — Исследование Зависимости

Источник: ФИПИ

Решение

В установившемся режиме заряд конденсатора: $Q = C \cdot U_C = \frac{C \cdot \varepsilon \cdot R}{R + r}$.

Чтобы исследовать зависимость $Q$ от $R$, нужно менять только $R$, а $\varepsilon$, $r$ и $C$ держать неизменными.

Разбираем схемы:

  • Схема 1: $\varepsilon$, $2r$, $2R$, $C$
  • Схема 4: $\varepsilon$, $2r$, $R$, $C$

В этой паре $\varepsilon$ одинаковый, $r$ одинаковый ($2r$), $C$ одинаковый — меняется только $R$ ($2R$ и $R$). Идеальная пара для исследования.

Все остальные возможные пары с разным $R$ неизбежно отличаются ещё и по $\varepsilon$ или $r$, что не позволяет честно изучить именно влияние $R$.

Ответ

14
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)