ID: 00025804
Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять аналогичных электрических цепей (см. рисунок) с различными источниками и внешними сопротивлениями. Характеристики цепей:
Какие две цепи необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте обнаружить зависимость силы тока, протекающего в цепи, от внутреннего сопротивления источника? Запишите в ответе номера выбранных цепей.
Источник: ФИПИ
Ученик хочет проверить, как сила тока в цепи зависит именно от внутреннего сопротивления источника r. Чтобы опыт был честным, все остальные величины — и ЭДС источника, и внешнее сопротивление R — должны остаться одинаковыми у сравниваемых цепей: иначе непонятно, из-за чего именно изменился ток.
Сила тока в полной цепи находится по закону Ома для полной цепи: $I=\dfrac{\varepsilon}{R+r}$. Чтобы разница токов объяснялась только разными r, нужны две цепи с одинаковыми ε и R.
Смотрим на характеристики: у цепи 2 $\varepsilon=9$ В и $R=8$ Ом; у цепи 4 тоже $\varepsilon=9$ В и $R=8$ Ом. При этом внутренние сопротивления разные: $r_2=0{,}5$ Ом и $r_4=1{,}5$ Ом.
Остальные пары такого совпадения не дают — у них либо разная ЭДС, либо разное внешнее сопротивление.
Значит, для опыта подходят цепи 2 и 4.