Закон Ома и Цепи — Задание 15 ЕГЭ по физике №00018832
Закон Ома и Цепи
№2. Задание 15
ID: 00018832
Исследуется электрическая цепь, собранная согласно схеме, представленной на рисунке. Внутреннее сопротивление батареи $r = \dfrac{4R}{5}$. Измерительные приборы можно считать идеальными.

Установите соответствие между показаниями приборов и формулами, выражающими их для рассматриваемой цепи.
ПОКАЗАНИЯ ПРИБОРА
А) показания амперметра
Б) показания вольтметра
ФОРМУЛА
1) $\dfrac{2\varepsilon}{15R}$
2) $\dfrac{2\varepsilon}{5}$
3) $\dfrac{\varepsilon}{3R}$
4) $\dfrac{11\varepsilon}{3}$
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Источник: ФИПИ
Решение
Идея
По схеме резисторы $3R$ и $2R$ соединены параллельно друг с другом, а эта пара — последовательно с резистором $R$ и внутренним сопротивлением батареи $r=\dfrac{4R}{5}$. Идеальный амперметр стоит в ветви с $3R$ (его сопротивление 0), идеальный вольтметр измеряет напряжение на параллельном участке (у него сопротивление бесконечно, тока не отбирает).
Считаем общий ток
Параллельный участок: $R_{пар}=\dfrac{3R\cdot2R}{3R+2R}=\dfrac{6R}{5}$.
Полное сопротивление: $R_{общ}=R_{пар}+R+r=\dfrac{6R}{5}+R+\dfrac{4R}{5}=3R$.
Ток через батарею: $I=\dfrac{\varepsilon}{R_{общ}}=\dfrac{\varepsilon}{3R}$.
Б) вольтметр
Напряжение на параллельном участке: $U=I\cdot R_{пар}=\dfrac{\varepsilon}{3R}\cdot\dfrac{6R}{5}=\dfrac{2\varepsilon}{5}$. Это формула 2.
А) амперметр
Амперметр показывает ток только через ветвь $3R$: $I_{3R}=\dfrac{U}{3R}=\dfrac{2\varepsilon/5}{3R}=\dfrac{2\varepsilon}{15R}$. Это формула 1.
(Замечу: $\dfrac{\varepsilon}{3R}$ из варианта 3 — это ПОЛНЫЙ ток через батарею, а не ток через амперметр, поэтому он тут не подходит.)
Ответ
Другие задания по теме «Закон Ома и Цепи» (8)
- Задание 15 №00043069 — Отрезок провода с большим удельным сопротивлением подключён к клеммам источника…
- Задание 15 №00043068 — Отрезок провода с большим удельным сопротивлением подключён к клеммам источника…
- Задание 15 №00026068 — На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС ℰ и…
- Задание 15 №00026064 — Установите соответствие между формулами для расчёта физических величин в цепях…
- Задание 15 №00026059 — Установите соответствие между формулами для расчёта физических величин в цепях…
- Задание 15 №00026055 — На рисунке показана цепь постоянного тока. Внутренним сопротивлением источника…
- Задание 15 №00026048 — Установите соответствие между формулами для вычисления физических величин в…
- Задание 15 №00026044 — Резистор R индекс 1 и реостат R индекс 2 подключены последовательно к источнику…