Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00051534

Задание №20. Эксперимент

Исследование Зависимости

№2. Задание 20

ID: 00051534

Необходимо экспериментально обнаружить зависимость силы тока, протекающего в цепи, от ЭДС источника. Какие две электрические цепи, схемы которых приведены на рисунках, следует использовать для такого исследования? В ответ запишите номера выбранных схем.

Рисунок к заданию 20 ЕГЭ по физике — Исследование Зависимости

Подписи на схемах (ЭДС и внутреннее сопротивление источника; сопротивление резистора; в каждой цепи амперметр):

1) $\mathcal{E}$ , $$r$$ ; $$R$$ ; амперметр

2) $2\mathcal{E}$ , $$r$$ ; $$2R$$ ; амперметр

3) $2\mathcal{E}$ , $$2r$$ ; $$2R$$ ; амперметр

4) $\mathcal{E}$ , $$r$$ ; $$2R$$ ; амперметр

5) $\mathcal{E}$ , $$2r$$ ; $$R$$ ; амперметр

Источник: Сборник Демидовой 2027

Решение

Пять цепей с источником, резистором и амперметром. Нужно выбрать две, чтобы увидеть, как ток зависит от ЭДС источника.

По закону Ома для полной цепи

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

ток зависит ещё от $$R$$ и $$r$$ . Значит, у пары внешнее и внутреннее сопротивления одинаковы, а ЭДС разная.

Выпишем: 1) $\mathcal{E}$ , $$r$$ , $$R$$ ; 2) $2\mathcal{E}$ , $$r$$ , $$2R$$ ; 3) $2\mathcal{E}$ , $$2r$$ , $$2R$$ ; 4) $\mathcal{E}$ , $$r$$ , $$2R$$ ; 5) $\mathcal{E}$ , $$2r$$ , $$R$$ .

Сопротивления $$r$$ и $$2R$$ совпадают у схем 2 и 4, а ЭДС разная: $2\mathcal{E}$ и $\mathcal{E}$ . Это нужная пара.

Почему не 1 и 3: в схеме 3 удвоено всё — и ЭДС, и оба сопротивления. Ток там $\dfrac{2\mathcal{E}}{2R+2r}=\dfrac{\mathcal{E}}{R+r}$ — такой же, как в схеме 1, опыт ничего не покажет.

Проверим себя: замени в схеме 2 источник на источник с ЭДС $\mathcal{E}$ — получится схема 4.

Ответ

Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)