Задание 15 ЕГЭ по физике: На рисунке представлена схема цепи для исследования различных…

№2. Задание 15

ID: 00026022

На рисунке представлена схема цепи для исследования различных проводников. Внутренним сопротивлением источника можно пренебречь.

Сначала между клеммами A и B включили отрезок медного провода. Затем его заменили проводом таких же размеров, но из материала с бóльшим удельным сопротивлением. Как изменились после замены сопротивление цепи с проводником и сила тока в ней?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Сопротивление цепи Сила тока в цепи

Источник: ФИПИ

Решение

На схеме между клеммами A и B через разъём подключается испытуемый проводник, а последовательно с ним в цепи стоит резистор R и амперметр. Сначала между клеммами включили отрезок медного провода, а затем заменили его проводом таких же размеров, но из материала с бо́льшим удельным сопротивлением.

Сопротивление проводника вычисляется по формуле: $R_{\text{пров}}=\dfrac{\rho l}{S}$ Размеры (длина l и площадь сечения S) у нового провода те же, а удельное сопротивление ρ — больше. Значит сопротивление самого проводника выросло.

Общее сопротивление цепи — это сумма сопротивления резистора R и сопротивления проводника: $R_{\text{общ}}=R+R_{\text{пров}}$ . Раз $R_{\text{пров}}$ выросло, общее сопротивление цепи тоже выросло.

Сила тока в цепи по закону Ома: $I=\dfrac{U}{R_{\text{общ}}}$ При постоянном напряжении на клеммах A-B рост общего сопротивления означает, что сила тока уменьшилась.

Итог: сопротивление цепи увеличилось, сила тока в ней уменьшилась — и всё сходится: провод с бо́льшим удельным сопротивлением всегда тормозит ток сильнее провода из более проводящего материала тех же размеров.