Задание 11 ЕГЭ по физике №00043031

По проводнику сопротивлением 10 Ом идёт постоянный ток, а график показывает, сколько заряда прошло через сечение к каждому моменту. Нужно найти мощность, которая выделяется в проводнике, то есть сколько джоулей тепла он выделяет каждую секунду.

Мощность через ток и сопротивление даёт закон Джоуля — Ленца: $$P=I^2R$$ Сопротивление дано, значит, всё упирается в силу тока.

Ток — это заряд, прошедший через сечение за одну секунду. Снимем с графика крайнюю точку прямой: за $t=4$ с прошло $q=0{,}8$ Кл (верхняя подпись оси). Прямая идёт из нуля, поэтому ток постоянный: $$I=\dfrac{q}{t}=\dfrac{0{,}8}{4}=0{,}2\ \text{А}$$

Подставляем в формулу мощности: $$P=0{,}2^2\cdot10=0{,}04\cdot10=0{,}4\ \text{Вт}$$

Проверим себя другим путём. Напряжение по закону Ома: $U=IR=0{,}2\cdot10=2$ В. Мощность — это ещё и напряжение, умноженное на ток: $P=UI=2\cdot0{,}2=0{,}4$ Вт. Сошлось.