Задание 25 ЕГЭ по физике · DF760A
Задача высокого уровня: электричество
Источник тока, два резистора и ключ включены в цепь, как показано на рисунке. При разомкнутом ключе на резисторе R1 выделяется мощность P1 =2 Вт, а на резисторе R2 − мощность P2 =1 Вт. Какая мощность будет выделяться на резисторе R2 после замыкания ключа К? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При разомкнутом ключе резисторы соединены последовательно, поэтому сила тока через них одинакова. Используем формулу мощности тока:
P=I2R
Отношение мощностей равно отношению сопротивлений:
P1P2=R1R2=21=2
Следовательно, R1=2R2. Если ток в разомкнутой цепи равен I, то напряжение источника:
E=I(R1+R2)=3IR2
После замыкания ключа резистор R1 закорачивается, и к источнику подключён только резистор R2. Поэтому новая мощность на нём равна:
P2′=E2R2=(3IR2)2R2=9I2R2=9P2
Подставляем значение первоначальной мощности на резисторе R2:
P2′=9⋅1 Вт=9 Вт
P=I2R
Отношение мощностей равно отношению сопротивлений:
P1P2=R1R2=21=2
Следовательно, R1=2R2. Если ток в разомкнутой цепи равен I, то напряжение источника:
E=I(R1+R2)=3IR2
После замыкания ключа резистор R1 закорачивается, и к источнику подключён только резистор R2. Поэтому новая мощность на нём равна:
P2′=E2R2=(3IR2)2R2=9I2R2=9P2
Подставляем значение первоначальной мощности на резисторе R2:
P2′=9⋅1 Вт=9 Вт
Пример ответа
После замыкания ключа на резисторе R2 будет выделяться мощность 9 Вт.
Источник: Открытый банк ФИПИ DF760A
Похожие задания
25В цепи, изображённой на рисунке, сопротивления резисторов равны между собой: R1 =R2 =R3 =R. При разомкнутом…Задача высокого уровня: электричество · 40691325На рисунке изображена зависимость силы тока через лампу накаливания от приложенного к ней напряжения. При…Задача высокого уровня: электричество · 4EB5FA25В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном…Задача высокого уровня: электричество · BD4A1425Электромагнитное 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 · 030E68
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.