Задание 15 ЕГЭ по физике №00018829

Идея

Чтобы честно изучить, как мощность в резисторе зависит ТОЛЬКО от его сопротивления, нужно менять одно — сопротивление $R$, а всё остальное оставить прежним. «Всё остальное» — это сам источник: его ЭДС $\varepsilon$ и внутреннее сопротивление $r$ должны быть одинаковыми в обеих цепях. Только тогда разница в результатах будет «виновата» именно в $R$.

Шаг 1. Одинаковая ЭДС

Сравнивать можно только цепи с одинаковой ЭДС. Таких троек: цепи 1, 3, 5 — у всех $\varepsilon=6$ В. (Цепи 2 и 4 со своими 10 В и 12 В отпадают как пара — менять заодно и ЭДС нельзя.)

Шаг 2. Одинаковый источник (внутреннее сопротивление)

Из закона Ома для полной цепи $I=\dfrac{\varepsilon}{R+r}$ найдём внутреннее сопротивление $r=\dfrac{\varepsilon}{I}-R$:

Цепь 1: $r=\dfrac{6}{1{,}17}-5\approx 0{,}13$ Ом. Цепь 3: $r=\dfrac{6}{2{,}86}-2\approx 0{,}10$ Ом. Цепь 5: $r=\dfrac{6}{2{,}40}-2=0{,}5$ Ом.

У цепей 1 и 3 внутреннее сопротивление практически одинаковое ($\approx 0{,}1$ Ом) — это один и тот же аккумулятор, отличаются они только $R$ (5 Ом против 2 Ом). А вот цепь 5 при тех же 6 В даёт другой ток, чем цепь 3 при том же $R=2$ Ом — значит, источник там другой, для пары не годится.

Вывод

Подходят цепи 1 и 3: одинаковый источник ($\varepsilon=6$ В, $r\approx0{,}1$ Ом), различается только сопротивление резистора.