Задание 25 ЕГЭ по физике · D302C8
ЭДС источника с конденсатором
В электрической цепи, показанной на рисунке, r = 1 Ом, R1 = 4 Ом, R2 = 7 Ом, C = 0,2 мкФ, ключ К длительное время находится в положении 1. За длительное время после перевода ключа К в положение 2 изменение заряда на правой обкладке конденсатора Dq = ‒0,55 мкКл. Найдите ЭДС источника E.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
После длительного времени ток через конденсатор отсутствует, поэтому ток в цепи с резисторами R1 и R2 одинаков.
I=ER1+R2+r
В положении 1 правая обкладка конденсатора соединена с верхней точкой цепи, поэтому напряжение на конденсаторе по модулю равно напряжению на резисторе R1.
q1=CIR1
В положении 2 правая обкладка соединена с нижней точкой цепи. Полярность напряжения на правой обкладке меняется, и заряд на ней становится отрицательным.
q2=−CIR2
Изменение заряда правой обкладки равно разности конечного и начального зарядов.
Δq=q2−q1=−CI(R1+R2)
Найдём силу тока в цепи.
I=∣Δq∣C(R1+R2)=0,55⋅10−60,2⋅10−6⋅(4+7)=0,25 А
По закону Ома для полной цепи определим ЭДС источника.
E=I(R1+R2+r)=0,25⋅(4+7+1)=3 В
I=ER1+R2+r
В положении 1 правая обкладка конденсатора соединена с верхней точкой цепи, поэтому напряжение на конденсаторе по модулю равно напряжению на резисторе R1.
q1=CIR1
В положении 2 правая обкладка соединена с нижней точкой цепи. Полярность напряжения на правой обкладке меняется, и заряд на ней становится отрицательным.
q2=−CIR2
Изменение заряда правой обкладки равно разности конечного и начального зарядов.
Δq=q2−q1=−CI(R1+R2)
Найдём силу тока в цепи.
I=∣Δq∣C(R1+R2)=0,55⋅10−60,2⋅10−6⋅(4+7)=0,25 А
По закону Ома для полной цепи определим ЭДС источника.
E=I(R1+R2+r)=0,25⋅(4+7+1)=3 В
Пример ответа
E = 3 В
Источник: Открытый банк ФИПИ D302C8
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.