ID: 00026036
На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС E и три резистора: R _{1}, R _{2}и R _{3}. Как изменятся сила тока через резистор R _{1} и суммарная тепловая мощность, выделяемая во внешней цепи, если ключ К разомкнуть? Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Сила тока через резистор R _{1} Суммарная тепловая мощность, выделяемая во внешней цепи
Источник: ФИПИ
В цепи резистор R_1 стоит последовательно с параллельным блоком из резисторов R_2 и R_3, а ключ K, судя по схеме, подключён параллельно резистору R_3 — то есть в замкнутом состоянии он закорачивает R_3 (а вместе с ним, поскольку R_2 подключён к тем же двум узлам, закорачивается и весь параллельный блок целиком).
Значит при замкнутом ключе K (это исходное состояние, которое меняют на противоположное) участок с R_2 и R_3 полностью закорочен, и внешнее сопротивление цепи — это только R_1.
Когда ключ K размыкают, закоротка исчезает, и между узлами появляется настоящий параллельный блок с сопротивлением R_{23}=\dfrac{R_2 R_3}{R_2+R_3}\gt 0 Внешнее сопротивление цепи становится R_1+R_{23}, то есть больше, чем было при замкнутом ключе, когда оно равнялось просто R_1.
Раз общее сопротивление выросло, ток через R_1 (а он равен полному току цепи, потому что R_1 стоит на главном пути) по закону Ома уменьшается.
Суммарная тепловая мощность во внешней цепи P=ℰI (внутреннего сопротивления нет) уменьшается вслед за током.
Итог: и сила тока через R_1, и суммарная тепловая мощность уменьшились — и всё сходится: размыкание ключа убирает закоротку, добавляет в цепь ещё один резистивный участок и потому может только повысить сопротивление и снизить ток.