Global EE

Закон Ома и Цепи — Задание 15 ЕГЭ по физике №00047496

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Закон Ома и Цепи

№2. Задание 15

ID: 00047496

Резистор и конденсатор соединены параллельно и подключены к аккумулятору ЭДС, равной $\mathcal{E}$, и внутренним сопротивлением $r$ (см. рисунок). Электроёмкость конденсатора равна $C$, сопротивление резистора равно $R$.

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — Закон Ома и Цепи

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

А) заряд на конденсаторе

Б) мощность, выделяющаяся во всей цепи

ФОРМУЛА

1) $\dfrac{\mathcal{E}RC}{R+r}$

2) $\dfrac{\mathcal{E}^2}{R+r}$

3) $\dfrac{\mathcal{E}C(R+r)}{Rr}$

4) $\dfrac{\mathcal{E}^2(R+r)}{Rr}$

А

Б

 

 

 

 

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Источник: СтатГрад 28.03.2022

Решение

Конденсатор давно подключён и уже заряжен. Постоянный ток через конденсатор не идёт — между его обкладками диэлектрик. Значит, ток от аккумулятора течёт только через резистор $R$ и внутреннее сопротивление $r$, соединённые последовательно.

Ток в цепи по закону Ома для полной цепи:

$$I=\dfrac{\mathcal{E}}{R+r}.$$

А) Заряд на конденсаторе. Конденсатор подключён параллельно резистору, поэтому напряжение на нём равно напряжению на резисторе: $U=IR=\dfrac{\mathcal{E}R}{R+r}$. Заряд

$$q=CU=\dfrac{\mathcal{E}RC}{R+r}.$$

Это формула 1.

Б) Мощность во всей цепи — мощность, которую развивает источник; она выделяется и на $R$, и на $r$:

$$P=\mathcal{E}I=\dfrac{\mathcal{E}^2}{R+r}.$$

Это формула 2.

Проверим себя: $P=I^2R+I^2r=I^2(R+r)=\dfrac{\mathcal{E}^2}{R+r}$ — то же самое. Формулы с $Rr$ в знаменателе получились бы, если считать $R$ и $r$ соединёнными параллельно, а они здесь последовательно.

Итог: А — 1, Б — 2.

Ответ

12
Другие задания по теме «Закон Ома и Цепи» (8)