Global EE

Сила Тока и… — Задание 11 ЕГЭ по физике №00047965

Задание №11. Электричество

Сила Тока и Закон Ома

№2. Задание 11

ID: 00047965

Пять одинаковых резисторов с сопротивлением 15 Ом каждый соединены в электрическую цепь, через которую течёт ток $I = 4$ А (см. рисунок). Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?

Рисунок к заданию 11 ЕГЭ по физике — Сила Тока и Закон Ома

Ответ дайте в В.

Источник: Сборник Демидовой 2022

Решение

Разберём схему. Ток $I = 4$ А приходит в левый узел и разветвляется на две ветви: верхнюю и нижнюю, в каждой по два резистора друг за другом. В правом узле ветви сходятся, и весь ток проходит через последний резистор справа. Вольтметр подключён к концам правого резистора верхней ветви. Он идеальный — тока через себя не пропускает и только показывает напряжение на этом резисторе.

Шаг 1. Как делится ток. Обе ветви одинаковые: по $15 + 15 = 30$ Ом. Напряжение на ветвях общее (у них общие концы), поэтому и токи одинаковые — каждая ветвь получает половину:

$$I_{\text{в}} = \dfrac{I}{2} = \dfrac{4}{2} = 2\ \text{А}.$$

Шаг 2. Напряжение на резисторе под вольтметром. По закону Ома для участка:

$$U = I_{\text{в}} R = 2 \cdot 15 = 30\ \text{В}.$$

Правый резистор за развилкой, через который идёт весь ток 4 А, в показание вольтметра не входит.

Проверим себя. Напряжение на всей параллельной части равно напряжению на нижней ветви: $2 \cdot 30 = 60$ В. Верхняя ветвь из двух одинаковых резисторов делит эти 60 В пополам, и на резисторе под вольтметром — 30 В. Сходится.

Ответ

30
Другие задания по теме «Сила Тока и Закон Ома» (8)