Электрические… — Задание 25 ЕГЭ по физике №00017168

Задание №25. Электродинамика. Высокий Уровень Сложности

Электрические Цепи

№2. Задание 25

ID: 00017168

Ученик собрал электрическую цепь, состоящую из батарейки (1), реостата (2), ключа (3), амперметра (4) и вольтметра (5). После этого он измерил напряжение на полюсах источника тока и силу тока в цепи при различных положениях ползунка реостата (см. фотографии). По показаниям приборов в двух опытах: $$U_1 = 3,2$$ В, $$I_1 = 0,5$$ А; $$U_2 = 2,6$$ В, $$I_2 = 1$$ А. Определите КПД источника тока в первом опыте.

(см. рисунок)

Рисунок к заданию 25 ЕГЭ по физике — Электрические Цепи

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

КПД источника — это доля «полезного» напряжения (на внешней цепи) от полной ЭДС: $\eta=\dfrac{U}{E}$ . Самой ЭДС и внутреннего сопротивления мы не знаем, но два опыта дают два уравнения закона Ома для полной цепи — из них найдём и $$E$$ , и $$r$$ .

Шаг 1. Находим $$E$$ и $$r$$

Закон Ома для полной цепи: $$U=E-Ir$$ . Для двух опытов: $$3,2=E-0,5r$$ и $$2,6=E-1,0r$$ . Вычитаем: $$0,6=0,5r$$ , значит $$r=1,2$$ Ом. Тогда $E=3,2+0,5\cdot1,2=3,8$ В.

Шаг 2. КПД в первом опыте

$\eta_1=\dfrac{U_1}{E}=\dfrac{3,2}{3,8}\approx0,84$ , то есть около $84\%$ .

Ответ

η₁ ≈ 84 %

Другие задания по теме «Электрические Цепи» (8)