Задание 25 ЕГЭ по физике · B7DCE4
Максимальная мощность источника
Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. ЭДС источника ℰ=6 В. Максимальная мощность тока Рmax, выделяемая на реостате, достигается при промежуточном значении его сопротивления и равна 4,5 Вт. Чему равно внутреннее сопротивление источника?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Пусть R — сопротивление реостата, а r — внутреннее сопротивление источника. Сила тока в цепи определяется законом Ома для полной цепи.
I=ER+r
Мощность, выделяемая на реостате, равна произведению квадрата силы тока на его сопротивление.
P=I2R=E2R(R+r)2
Максимум этой мощности достигается при равенстве сопротивления реостата и внутреннего сопротивления источника.
R=r
Подставим условие R=r в формулу мощности.
Pmax=E2r(2r)2=E24r
Выразим внутреннее сопротивление источника и подставим числовые значения.
r=E24Pmax=(6 В)24⋅4,5 Вт=2 Ом
I=ER+r
Мощность, выделяемая на реостате, равна произведению квадрата силы тока на его сопротивление.
P=I2R=E2R(R+r)2
Максимум этой мощности достигается при равенстве сопротивления реостата и внутреннего сопротивления источника.
R=r
Подставим условие R=r в формулу мощности.
Pmax=E2r(2r)2=E24r
Выразим внутреннее сопротивление источника и подставим числовые значения.
r=E24Pmax=(6 В)24⋅4,5 Вт=2 Ом
Пример ответа
Внутреннее сопротивление источника равно 2 Ом.
Источник: Открытый банк ФИПИ B7DCE4
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.