Задание 15 ЕГЭ по физике: Резистор R индекс 1 и реостат R индекс 2 подключены…

№2. Задание 15

ID: 00017229

Резистор $R_1$ и реостат $R_2$ подключены последовательно к источнику постоянного напряжения $U$ (см. рисунок). Как изменятся сила тока в цепи и тепловая мощность, выделяющаяся во всей внешней цепи, если уменьшить сопротивление реостата? Считать, что напряжение на клеммах источника остаётся при этом прежним.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) сила тока в цепи

Б) тепловая мощность, выделяющаяся во всей внешней цепи

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины в порядке А, Б. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Резистор и реостат стоят гуськом (последовательно), поэтому их сопротивления просто складываются. Уменьшаем реостат — общее сопротивление цепи падает. Напряжение на клеммах держим постоянным.

Шаг 1. Сила тока

Общее сопротивление $R=R_1+R_2$ . По закону Ома $I=\dfrac{U}{R}$ . Уменьшаем $R_2$ — общее $R$ уменьшается, а при постоянном $U$ ток растёт. Сила тока увеличивается — вариант 1.

Шаг 2. Тепловая мощность во всей внешней цепи

Мощность во внешней цепи $P=UI$ (где $U$ — напряжение на клеммах, оно постоянно). Ток вырос — значит, и мощность растёт. То же видно из $P=\dfrac{U^2}{R}$ : знаменатель уменьшился. Тепловая мощность увеличивается — вариант 1.

Ответ: 11