Global EE

Закон Ома и Цепи — Задание 14 ЕГЭ по физике №00047595

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

Закон Ома и Цепи

№2. Задание 14

ID: 00047595

На рисунке изображена цепь, состоящая из конденсатора, источника тока, ключа и резистора с сопротивлением $R=20$ кОм. В начальный момент времени ($t=0$) ключ $K$ замкнули, при этом конденсатор был полностью разряжен.

Рисунок к заданию 14 ЕГЭ по физике — Закон Ома и Цепи

$t$, с

$0$

$1$

$2$

$3$

$4$

$5$

$6$

$I$, мкА

$300$

$110$

$40$

$15$

$5$

$2$

$1$

Результаты измерения силы тока представлены в таблице. Выберите все верные утверждения о данной ситуации и укажите их номера.

 

1) В течение первой секунды ток через резистор не течёт.

2) В момент времени $t=2$ с напряжение на конденсаторе равно $5{,}2$ В.

3) В течение всего времени наблюдения конденсатор заряжается.

4) ЭДС источника тока равна $12$ В.

5) В момент времени $t=4$ с напряжение на конденсаторе равно $4{,}9$ В.

Источник: Сборник Демидовой 2019

Решение

После замыкания ключа ток заряжает конденсатор, и по мере зарядки ток спадает. Источник, резистор и конденсатор соединены последовательно, поэтому в любой момент

$$\mathcal{E}=U_R+U_C,\qquad U_R=IR.$$

Утверждение 1. В первую секунду ток самый большой: $300$ мкА в момент замыкания и $110$ мкА через секунду. Утверждение 1 неверно.

Утверждение 4. В момент замыкания конденсатор пуст, вся ЭДС приходится на резистор:

$$\mathcal{E}=I_0R=300\cdot10^{-6}\ \text{А}\cdot20\cdot10^{3}\ \text{Ом}=6\ \text{В}.$$

Не $12$ В — утверждение 4 неверно.

Утверждение 2. При $t=2$ с ток $40$ мкА: $U_R=40\cdot10^{-6}\cdot20\cdot10^{3}=0{,}8$ В, тогда

$$U_C=\mathcal{E}-U_R=6-0{,}8=5{,}2\ \text{В}.$$

Утверждение 2 верно.

Утверждение 3. До самого конца наблюдения ток не равен нулю (при $t=6$ с — $1$ мкА), то есть заряд всё ещё приходит на обкладки. Конденсатор заряжается всё время наблюдения. Утверждение 3 верно.

Утверждение 5. При $t=4$ с ток $5$ мкА: $U_R=5\cdot10^{-6}\cdot20\cdot10^{3}=0{,}1$ В, и $U_C=6-0{,}1=5{,}9$ В, а не $4{,}9$ В. Утверждение 5 неверно.

Верны утверждения 2 и 3: 23.

Ответ

23
Другие задания по теме «Закон Ома и Цепи» (8)
Закон Ома и Цепи — Задание 14 ЕГЭ по физике №00047595 | Global EE