Задание 11 ЕГЭ по физике №00017680

Задание №11. Электричество

Работа и Мощность Электрического Тока

№2. Задание 11

ID: 00017680

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. Чему равно сопротивление каждого из резисторов, если за $$5$$ с в данном участке цепи выделяется количество теплоты, равное $$120$$ Дж?

(см. рисунок)

Ответ дайте в омах.

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

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Здесь задача «наоборот»: тепло известно, надо найти сопротивление одного резистора. План тот же — выразить общее сопротивление участка через искомое $$R$$ , а потом из формулы тепла $Q=\dfrac{U^2}{R_{общ}}\,t$ вытащить $R_{общ}$ и шагнуть к $$R$$ .

Шаг 1. Находим общее сопротивление из теплоты

Из закона Джоуля–Ленца для всего участка:

$R_{общ} = \dfrac{U^2 \, t}{Q} = \dfrac{12^2 \cdot 5}{120} = \dfrac{720}{120} = 6$ Ом.

Шаг 2. От общего сопротивления — к одному резистору

По схеме первый резистор $$R$$ последовательно, дальше два резистора $$R$$ параллельно (это $$R/2$$ ). Значит:

$R_{общ} = R + \dfrac{R}{2} = \dfrac{3R}{2}$ .

Приравниваем: $\dfrac{3R}{2} = 6 \;\Rightarrow\; R = 4$ Ом.

Ответ

Видеоразбор

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