Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять аналогичных электрических цепей (см. рисунок) с различными источниками и внешними сопротивлениями. Характеристики цепей: Цепь 1 — ЭДС 9 В, внутреннее сопротивление 1 Ом, внешнее сопротивление 15 Ом Цепь 2 — ЭДС 6 В, внутреннее сопротивление 2 Ом, внешнее сопротивление 10 Ом Цепь 3 — ЭДС 12 В, внутреннее сопротивление 2 Ом, внешнее сопротивление 5 Ом Цепь 4 — ЭДС 6 В, внутреннее сопротивление 1 Ом, внешнее сопротивление 10 Ом Цепь 5 — ЭДС 9 В, внутреннее сопротивление 1 Ом, внешнее сопротивление 10 Ом Какие две цепи необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте исследовать зависимость силы тока, протекающего в цепи, от внутреннего сопротивления источника? Запишите в ответе номера выбранных цепей.

Задание 11 ЕГЭ по физике: Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении…

№2. Задание 11

ID: 00025823

Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять аналогичных электрических цепей (см. рисунок) с различными источниками и внешними сопротивлениями. Характеристики цепей:

Цепь 1 — ЭДС 9 В, внутреннее сопротивление 1 Ом, внешнее сопротивление 15 Ом
Цепь 2 — ЭДС 6 В, внутреннее сопротивление 2 Ом, внешнее сопротивление 10 Ом
Цепь 3 — ЭДС 12 В, внутреннее сопротивление 2 Ом, внешнее сопротивление 5 Ом
Цепь 4 — ЭДС 6 В, внутреннее сопротивление 1 Ом, внешнее сопротивление 10 Ом
Цепь 5 — ЭДС 9 В, внутреннее сопротивление 1 Ом, внешнее сопротивление 10 Ом

Какие две цепи необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте исследовать зависимость силы тока, протекающего в цепи, от внутреннего сопротивления источника? Запишите в ответе номера выбранных цепей.

Источник: ФИПИ

Решение

Чтобы честно проверить, как сила тока зависит именно от внутреннего сопротивления источника r, нужно сравнивать цепи с одинаковыми ЭДС и одинаковым внешним сопротивлением R — тогда единственная переменная, которая меняется, это r.

Сила тока в полной цепи: $I=\dfrac{\varepsilon}{R+r}$ .

Смотрим на характеристики: у цепи 2 $\varepsilon=6$ В, $R=10$ Ом; у цепи 4 тоже $\varepsilon=6$ В, $R=10$ Ом. При этом внутренние сопротивления разные: $r_2=2$ Ом и $r_4=1$ Ом.

Остальные пары такого совпадения не дают.

Значит, нужно взять цепи 2 и 4.

Ответ