Global EE

Электрические… — Задание 25 ЕГЭ по физике №00017144

Задание №25. Электродинамика. Высокий Уровень Сложности

Электрические Цепи

№2. Задание 25

ID: 00017144

При изучении закона Ома для полной электрической цепи ученик исследовал зависимость напряжения на полюсах источника тока от силы тока во внешней цепи (см. рисунок). Внутреннее сопротивление источника не зависит от силы тока. Сопротивление вольтметра велико, сопротивление амперметра пренебрежимо мало. При силе тока в цепи $1\ \text{А}$ вольтметр показывал напряжение $4{,}4\ \text{В}$, а при силе тока $2\ \text{А}$ — напряжение $3{,}3\ \text{В}$.

Определите, какую силу тока покажет амперметр при показаниях вольтметра, равных $1{,}0\ \text{В}$.

Рисунок к заданию 25 ЕГЭ по физике — Электрические Цепи

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Источник — как батарейка, у которой внутри сидит «своё» сопротивление r. Чем больше ток мы из неё тянем, тем больше падает на этом внутреннем r, и тем меньше остаётся «снаружи» на клеммах. Поэтому напряжение на полюсах честно убывает по прямой: $U=E-Ir$. Две точки на этой прямой нам дали — по ним найдём E и r, а дальше посчитаем нужный ток.

Шаг 1. Составляем систему по двум измерениям

Подставляем обе пары значений в $U=E-Ir$:

$4{,}4=E-1\cdot r$ и $3{,}3=E-2\cdot r$.

Шаг 2. Находим E и r

Вычтем второе из первого: $4{,}4-3{,}3=r$, значит $r=1{,}1\ \text{Ом}$. Тогда $E=4{,}4+1\cdot 1{,}1=5{,}5\ \text{В}$.

Шаг 3. Ищем ток при U = 1,0 В

Из того же закона $I=\dfrac{E-U}{r}=\dfrac{5{,}5-1{,}0}{1{,}1}=\dfrac{4{,}5}{1{,}1}\approx 4{,}1\ \text{А}$.

Ответ

I ≈ 4,1 А (ЭДС E = 5,5 В, внутреннее сопротивление r = 1,1 Ом).

Другие задания по теме «Электрические Цепи» (8)