Задание 25 ЕГЭ по физике · 7275D8
Максимальная мощность на реостате
Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. Внутреннее сопротивление источника r = 2 Ом. Сопротивление реостата можно изменять непрерывно в пределах от 1 до 5 Ом. Максимальная тепловая мощность тока Рmax, выделяемая на реостате, равна 4,5 Вт. Чему равна ЭДС источника?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
По закону Ома для полной цепи сила тока равна:
I=ER+r
Тепловая мощность, выделяемая на реостате сопротивлением R, определяется формулой P=I2R. Подставим выражение для силы тока:
P(R)=E2R(R+r)2
Для функции P(R) максимум достигается при сопротивлении нагрузки, равном внутреннему сопротивлению источника: R=r. Это значение R=2 Ом входит в заданный диапазон от 1 до 5 Ом.
При R=r максимальная мощность равна:
Pmax=E2r(2r)2=E24r
Выразим ЭДС и подставим значения:
E====6 В
I=ER+r
Тепловая мощность, выделяемая на реостате сопротивлением R, определяется формулой P=I2R. Подставим выражение для силы тока:
P(R)=E2R(R+r)2
Для функции P(R) максимум достигается при сопротивлении нагрузки, равном внутреннему сопротивлению источника: R=r. Это значение R=2 Ом входит в заданный диапазон от 1 до 5 Ом.
При R=r максимальная мощность равна:
Pmax=E2r(2r)2=E24r
Выразим ЭДС и подставим значения:
E====6 В
Пример ответа
ЭДС источника равна 6 В.
Источник: Открытый банк ФИПИ 7275D8
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.