Задание 11 ЕГЭ по физике №00017151

Задание №11. Электричество

Работа и Мощность Электрического Тока

№2. Задание 11

ID: 00017151

Реостат $$R$$ подключён к источнику тока с ЭДС $$E$$ и внутренним сопротивлением $$r$$ (см. рисунок). Зависимость силы тока в цепи от сопротивления реостата представлена на графике. Найдите сопротивление реостата (в омах), при котором мощность тока, выделяемая на внутреннем сопротивлении источника, равна $18\ \text{Вт}$ .

Рисунок к заданию 11 ЕГЭ по физике — Работа и Мощность Электрического Тока

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Сначала по графику определяем параметры источника, затем из требуемой мощности на внутреннем сопротивлении находим ток, а по нему — сопротивление реостата.

Шаг 1. Параметры источника по графику

При $$R=0$$ ток короткого замыкания $I_{кз}=6\ \text{А}$ . Там, где ток падает вдвое (до 3 А), полное сопротивление удваивается, то есть $$R=r$$ ; по графику это $R=2\ \text{Ом}$ , значит $r=2\ \text{Ом}$ , $E=I_{кз}\,r=6\cdot 2=12\ \text{В}$ .

Шаг 2. Ток из мощности на r

$P_r=I^2r\Rightarrow I=\sqrt{\dfrac{P_r}{r}}=\sqrt{\dfrac{18}{2}}=3\ \text{А}$ .

Шаг 3. Сопротивление реостата

Из $I=\dfrac{E}{r+R}$ : $r+R=\dfrac{E}{I}=\dfrac{12}{3}=4\ \text{Ом}$ , значит $R=4-2=2\ \text{Ом}$ (это согласуется и с графиком).

Ответ

$$R = 2$$ Ом

Видеоразбор

Другие задания по теме «Работа и Мощность Электрического Тока» (8)