Электрические… — Задание 25 ЕГЭ по физике №00017159

Задание №25. Электродинамика. Высокий Уровень Сложности

Электрические Цепи

№2. Задание 25

ID: 00017159

Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. ЭДС источника $$E = 12$$ В. Максимальная мощность тока $P_{max}$ , выделяемая на реостате, достигается при промежуточном значении его сопротивления и равна $$4,5$$ Вт. Определите силу тока, протекающего через источник при коротком замыкании.

Рисунок к заданию 25 ЕГЭ по физике — Электрические Цепи

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Задача в два хода. Сначала по максимальной мощности найдём внутреннее сопротивление источника (максимум на реостате достигается при $$R=r$$ ). Потом «короткое замыкание» — это когда внешнее сопротивление обнулили, и ток ограничивает только само внутреннее сопротивление.

Шаг 1. Внутреннее сопротивление

В точке максимума $P_{max}=\dfrac{E^2}{4r}$ , откуда $r=\dfrac{E^2}{4P_{max}}=\dfrac{144}{18}=8$ Ом.

Шаг 2. Ток короткого замыкания

При $$R=0$$ закон Ома для полной цепи даёт $I_{кз}=\dfrac{E}{r}=\dfrac{12}{8}=1,5$ А.

Ответ

I_кз = 1,5 А

Другие задания по теме «Электрические Цепи» (8)