Задание 25 ЕГЭ по физике · 0CF156
Мощность резистора при замыкании ключа
Во сколько раз уменьшится мощность, выделяемая на резисторе R2 , при замыкании ключа К (см. рисунок), если R1 =R2 =R3 =1 Ом , r=0,5 Ом ?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Обозначим ЭДС источника через E. Сначала ключ разомкнут. Все сопротивления цепи, включая внутреннее сопротивление источника, соединены последовательно.
Rобщ,1=r+R1+R2=0,5+1+1=2,5 Ом
Ток через резистор R2 при разомкнутом ключе равен току всей цепи.
I2,1=E2,5=2E5
Мощность, выделяемая на R2 при разомкнутом ключе:
P2,1=I2,12R2=2E52⋅1=4E225
После замыкания ключа резисторы R2 и R3 соединены параллельно. Их эквивалентное сопротивление равно:
R23=R2R3R2+R3=1⋅11+1=0,5 Ом
Полное сопротивление цепи при замкнутом ключе:
Rобщ,2=r+R1+R23=0,5+1+0,5=2 Ом
Напряжение на параллельном участке R2R3 равно произведению тока в цепи на его сопротивление:
U23=E2⋅0,5=E4
Ток через R2 после замыкания ключа:
I2,2=U23R2=E4
Мощность, выделяемая на R2 после замыкания ключа:
P2,2=I2,22R2=E42⋅1=E216
Во сколько раз уменьшилась мощность:
P2,1P2,2=4E2/25E2/16=6425=2,56
Rобщ,1=r+R1+R2=0,5+1+1=2,5 Ом
Ток через резистор R2 при разомкнутом ключе равен току всей цепи.
I2,1=E2,5=2E5
Мощность, выделяемая на R2 при разомкнутом ключе:
P2,1=I2,12R2=2E52⋅1=4E225
После замыкания ключа резисторы R2 и R3 соединены параллельно. Их эквивалентное сопротивление равно:
R23=R2R3R2+R3=1⋅11+1=0,5 Ом
Полное сопротивление цепи при замкнутом ключе:
Rобщ,2=r+R1+R23=0,5+1+0,5=2 Ом
Напряжение на параллельном участке R2R3 равно произведению тока в цепи на его сопротивление:
U23=E2⋅0,5=E4
Ток через R2 после замыкания ключа:
I2,2=U23R2=E4
Мощность, выделяемая на R2 после замыкания ключа:
P2,2=I2,22R2=E42⋅1=E216
Во сколько раз уменьшилась мощность:
P2,1P2,2=4E2/25E2/16=6425=2,56
Пример ответа
Мощность, выделяемая на резисторе R2, уменьшится в 2,56 раза.
Источник: Открытый банк ФИПИ 0CF156
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 · 030E6825В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R1=R, R2=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на…Мощность в разветвлённой цепи · 05618D25Сила 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 · 0B939C
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.