Задание 25 ЕГЭ по физике · 05618D
Мощность в разветвлённой цепи
В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R1=R, R2=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на резисторе R1 выделяется мощность P1=4,9 Вт. Какая мощность P2 выделяется на резисторе R1 при замкнутом ключе К?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При разомкнутом ключе ток проходит через внутреннее сопротивление источника и резистор R1. Поэтому сила тока через R1 равна
I1=Er+R1=E0,5R+R=E1,5R
При замкнутом ключе резисторы R1 и R2 соединены параллельно. Их эквивалентное сопротивление равно
Rвнеш=R1R2R1+R2=R⋅2RR+2R=2R3
Сила тока через резистор R1 при замкнутом ключе равна напряжению на параллельном участке, делённому на R1. С учётом закона Ома для полной цепи получаем отношение токов:
I2I1=E/(r+2R/3)E/(r+R)=0,5R+R0,5R+2R/3=1,57/6=97
Так как сопротивление R1 не изменяется, отношение мощностей равно квадрату отношения сил токов:
P2P1=I2I12=972
Подставляем известное значение мощности:
P2=4,9⋅8149=8,1 Вт
I1=Er+R1=E0,5R+R=E1,5R
При замкнутом ключе резисторы R1 и R2 соединены параллельно. Их эквивалентное сопротивление равно
Rвнеш=R1R2R1+R2=R⋅2RR+2R=2R3
Сила тока через резистор R1 при замкнутом ключе равна напряжению на параллельном участке, делённому на R1. С учётом закона Ома для полной цепи получаем отношение токов:
I2I1=E/(r+2R/3)E/(r+R)=0,5R+R0,5R+2R/3=1,57/6=97
Так как сопротивление R1 не изменяется, отношение мощностей равно квадрату отношения сил токов:
P2P1=I2I12=972
Подставляем известное значение мощности:
P2=4,9⋅8149=8,1 Вт
Пример ответа
Поскольку при замыкании ключа сила тока через R1 увеличивается в 9/7 раза, мощность увеличивается в 81/49 раза: P2 = 8,1 Вт.
Источник: Открытый банк ФИПИ 05618D
Похожие задания
25Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 ⋅ 10^( – 7) м используется для нагревания воды. Какую массу…Нагревание воды фотонами · 002D3A25Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решётку.…Период дифракционной решётки · 01C99325Ион с зарядом q=3,2⋅10^(−19) Кл и массой m=1,5⋅10^(−25) кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и…Радиус движения иона · 030E6825Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите…Заряд конденсатора в контуре · 07189425На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ℰ=12 В и внутренним…Теплота при разряде конденсатора · 0B939C25Частота световой волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта для калия, ν1 =5,33⋅ 10 ^( 14 ) Гц.…Красная граница фотоэффекта · 0BACBC
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.