Global EE

Электродинамика — Задание 20 ОГЭ по физике №00039942

Задание №20. Расчётная задача

Электродинамика

№2. Задание 20

ID: 00039942

Два резистора соединены, как показано на рисунке. Сопротивление резисторов: R _{1}= 4 Ом, R _{2}= 8 Ом. Какая мощность выделяется на участке цепи, если показания вольтметра составляют 24 В?

Рисунок к заданию 20 ОГЭ по физике — Электродинамика

Источник: ФИПИ

Решение

Сначала внимательно читаем схему — от этого зависит, что означают показанные вольтметром $24$ В.

Что видно на рисунке. Резисторы $R_1$ и $R_2$ включены друг за другом (последовательно), дальше стоит амперметр. Вольтметр же подключён своими выводами к точкам до $R_1$ и после $R_2$ — то есть параллельно обоим резисторам сразу. Значит, он показывает напряжение на всём участке $R_1+R_2$, а не на одном резисторе.

Про приборы. Вольтметр считаем идеальным: сопротивление у него очень большое, тока он не потребляет и цепь не искажает. Сопротивление амперметра считаем нулевым.

Шаг 1. Сопротивление участка. При последовательном соединении сопротивления складываются:

$$R=R_1+R_2=4+8=12\ \text{Ом}.$$

Шаг 2. Мощность участка. Мощность тока $P=UI$, а ток по закону Ома $I=\dfrac{U}{R}$. Подставим одно в другое:

$$P=\dfrac{U^{2}}{R}=\dfrac{24^{2}}{12}=\dfrac{576}{12}=48\ \text{Вт}.$$

Проверка по частям. Ток в цепи: $I=\dfrac{24}{12}=2$ А. Тогда $P_1=I^{2}R_1=4\cdot4=16$ Вт и $P_2=I^{2}R_2=4\cdot8=32$ Вт. В сумме $16+32=48$ Вт — совпадает. Заодно видно, что при последовательном соединении больше мощности выделяется на большем сопротивлении.

Ответ

$P=48$ Вт
Другие задания по теме «Электродинамика» (8)