Global EE

Закон Ома и Цепи — Задание 15 ЕГЭ по физике №00017716

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Закон Ома и Цепи

№2. Задание 15

ID: 00017716

На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС $\mathscr{E}$ и два резистора: $R_1$ и $R_2$. Ключ $K$ подключён параллельно резистору $R_2$. Если ключ $K$ замкнуть, то как изменятся следующие три величины:

сила тока через резистор $R_1$; напряжение на резисторе $R_2$; суммарная тепловая мощность, выделяющаяся на внешнем участке цепи?

Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

А) сила тока через $R_1$   Б) напряжение на $R_2$   В) суммарная тепловая мощность на внешнем участке

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — Закон Ома и Цепи

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Ключ $K$ стоит параллельно резистору $R_2$. Пока ключ разомкнут, резисторы соединены последовательно и ток идёт через оба. Когда ключ замыкают, он закорачивает $R_2$ (ток пойдёт по ключу мимо $R_2$), и во внешней цепи остаётся только $R_1$. Внутренним сопротивлением пренебрегаем, поэтому напряжение на внешней цепи равно $\mathscr{E}$.

Шаг 1. Ток через $R_1$

До замыкания $I=\dfrac{\mathscr{E}}{R_1+R_2}$, после — $I=\dfrac{\mathscr{E}}{R_1}$. Знаменатель уменьшился, ток через $R_1$ увеличился → 1.

Шаг 2. Напряжение на $R_2$

Замкнутый ключ закорачивает $R_2$: его концы соединены проводом, и напряжение на нём становится равным нулю. Значит, оно уменьшилось → 2.

Шаг 3. Мощность на внешнем участке

Так как $r=0$, всё напряжение источника приложено к внешней цепи: $P=\dfrac{\mathscr{E}^2}{R_{\text{внеш}}}$. Внешнее сопротивление упало с $R_1+R_2$ до $R_1$, поэтому мощность увеличилась → 1.

Ответ

121
Другие задания по теме «Закон Ома и Цепи» (8)
Закон Ома и Цепи — Задание 15 ЕГЭ по физике №00017716 | Global EE