Global EE

Электрические… — Задание 25 ЕГЭ по физике №00017154

Задание №25. Электродинамика. Высокий Уровень Сложности

Электрические Цепи

№2. Задание 25

ID: 00017154

Какая тепловая мощность выделяется на лампе 4 в цепи, собранной по схеме, изображённой на рисунке? Сопротивление ламп 1 и 2 $R_1 = 20$ Ом, ламп 3 и 4 $R_2 = 10$ Ом. Внутреннее сопротивление источника $r = 5$ Ом, его ЭДС $E = 100$ В.

(см. рисунок)

Рисунок к заданию 25 ЕГЭ по физике — Электрические Цепи

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Лампы 1 и 2 включены параллельно друг другу, лампы 3 и 4 — тоже параллельно, а две эти группы соединены последовательно. Найдём общий ток от источника, затем сообразим, какая его доля попадает в лампу 4, и применим закон Джоуля–Ленца.

Шаг 1. Внешнее сопротивление

Первая группа: $\dfrac{R_1}{2}=10$ Ом. Вторая группа: $\dfrac{R_2}{2}=5$ Ом. Последовательно: $R_{внеш}=10+5=15$ Ом.

Шаг 2. Ток источника

$I=\dfrac{E}{r+R_{внеш}}=\dfrac{100}{5+15}=5$ А.

Шаг 3. Ток через лампу 4 и мощность

Во второй группе две одинаковые лампы, ток делится пополам: $I_4=\dfrac{I}{2}=2,5$ А. Тогда $P_4=I_4^2R_2=2,5^2\cdot10=62,5$ Вт.

Ответ

P₄ = 62,5 Вт

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электрические Цепи» (8)