Задание 25 ЕГЭ по физике · 14528D
Изменение показаний в цепи
На рисунке показана электрическая цепь, содержащая источник напряжения (с отличным от нуля внутренним сопротивлением), два резистора, конденсатор, ключ К, а также идеальные амперметр и вольтметр. Как изменятся показания амперметра и вольтметра (увеличатся, уменьшатся или останутся прежними) в результате замыкания ключа К? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
До замыкания ключа в установившемся режиме конденсатор постоянный ток не пропускает. Поэтому ток во внешней цепи определяется первым резистором.
I1=ER1+r
После замыкания ключа второй резистор подключается параллельно конденсатору. В установившемся режиме ток течёт через этот резистор, а не через конденсатор. Эквивалентное сопротивление внешней цепи становится меньше.
Rвнеш=R1+R2⟶R1+(R2∥R3)
По закону Ома для полной цепи при уменьшении внешнего сопротивления сила тока во всей цепи увеличивается, так как внутреннее сопротивление источника отлично от нуля.
I=ERвнеш+r
Следовательно, показание амперметра, включённого последовательно с источником и первым резистором, увеличивается.
Вольтметр подключён к первому резистору. Напряжение на нём равно произведению силы тока через резистор на его сопротивление. Поскольку сопротивление резистора постоянно, а ток увеличился, напряжение на первом резисторе также увеличивается.
UR₁=IR1
I1=ER1+r
После замыкания ключа второй резистор подключается параллельно конденсатору. В установившемся режиме ток течёт через этот резистор, а не через конденсатор. Эквивалентное сопротивление внешней цепи становится меньше.
Rвнеш=R1+R2⟶R1+(R2∥R3)
По закону Ома для полной цепи при уменьшении внешнего сопротивления сила тока во всей цепи увеличивается, так как внутреннее сопротивление источника отлично от нуля.
I=ERвнеш+r
Следовательно, показание амперметра, включённого последовательно с источником и первым резистором, увеличивается.
Вольтметр подключён к первому резистору. Напряжение на нём равно произведению силы тока через резистор на его сопротивление. Поскольку сопротивление резистора постоянно, а ток увеличился, напряжение на первом резисторе также увеличивается.
UR₁=IR1
Пример ответа
После замыкания ключа показания амперметра и вольтметра увеличатся.
Источник: Открытый банк ФИПИ 14528D
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.