Задание 11 ЕГЭ по физике №00017679

Задание №11. Электричество

Работа и Мощность Электрического Тока

№2. Задание 11

ID: 00017679

Через участок цепи $$AB$$ , схема которого изображена на рисунке, протекает постоянный ток. Напряжение между точками $$A$$ и $$B$$ равно $$12$$ В. Все резисторы имеют одинаковое сопротивление $$R = 4$$ Ом. Какое количество теплоты выделится в данном участке цепи за $$10$$ с?

(см. рисунок)

Ответ дайте в джоулях.

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

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Чтобы найти выделившееся тепло, удобно посчитать тепло сразу для всего участка: $Q = \dfrac{U^2}{R_{общ}}\,t$ . Для этого нужно одно число — общее сопротивление участка $$AB$$ . Дальше просто читаем схему: что соединено последовательно, что параллельно.

Шаг 1. Считаем общее сопротивление

По схеме: первый резистор $$R$$ стоит в линию (последовательно), а за ним два резистора $$R$$ включены параллельно друг другу. Два одинаковых параллельных дают вдвое меньше: $\dfrac{R}{2}=\dfrac{4}{2}=2$ Ом.

Складываем последовательные части: $R_{общ} = R + \dfrac{R}{2} = 4 + 2 = 6$ Ом.

Шаг 2. Считаем тепло за 10 секунд

Тепло на всём участке через напряжение и сопротивление (закон Джоуля–Ленца):

$Q = \dfrac{U^2}{R_{общ}}\,t = \dfrac{12^2}{6}\cdot 10 = \dfrac{144}{6}\cdot 10 = 24\cdot 10 = 240$ Дж.

Ответ

240

Видеоразбор

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