Электрические цепи физика егэ - Помощь в подготовке к экзаменам и поступлению

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 399 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

Реостат с максимальным сопротивлением R подсоединён к клеммам батарейки с внутренним сопротивлением Перемещая движок реостата, его сопротивление увеличивают от некоторого начального значения до Как после этого изменятся следующие физические величины: сила тока в электрической цепи, выделяющаяся в реостате мощность, КПД электрической цепи?

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

A)  Сила тока в электрической цепи

Б)  Выделяющаяся в реостате мощность

B)  КПД электрической цепи

ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

1)  Увеличится

2)  Уменьшится

3)  Не изменится

На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифровых вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра.

Составьте принципиальную электрическую схему этой цепи и, используя законы постоянного тока, объясните, как изменятся (увеличатся или уменьшатся) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее правое положение.

На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифровых вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра. Используя законы постоянного тока, объясните, как изменится (увеличится или уменьшится) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее правое положение.

На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых источника постоянного напряжения с ЭДС и внутренним сопротивлением r и реостата с полным сопротивлением R  =  r. В исходном состоянии контакт реостата находится в левом положении. Контакт реостата перемещают вправо. Как в результате этого изменяются сила тока в цепи и тепловая мощность, выделяющаяся в реостате?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1)  увеличивается

2)  уменьшается

3)  не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.

Сила тока в цепи	Тепловая мощность, выделяющаяся в реостате

При коротком замыкании клемм аккумулятора сила тока в электрической цепи равна 24 А. При подключении к клеммам аккумулятора электрической лампы с электрическим сопротивлением нити 23 Ом сила тока в электрической цепи равна 1 А. По этим результатам измерений определите ЭДС и внутреннее сопротивление аккумулятора.

На рисунке изображена электрическая цепь постоянного тока. Обозначения на рисунке:   — ЭДС источника тока, R  — сопротивление резистора. К  — ключ. Внутренним сопротивлением источника тока и сопротивлением подводящих проводников можно пренебречь.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А)  Мощность тока в цепи при разомкнутом ключе

Б)  Мощность тока в цепи при замкнутом ключе

Получившуюся последовательность цифр перенесите в бланк ответов (без пробелов и каких-либо символов).

На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из двух одинаковых источников тока с ЭДС и внутренним сопротивлением r, резистора сопротивлением R, двух одинаковых ламп Л1 и Л2, двух идеальных диодов Д1 и Д2 и ключа К. Опираясь на законы электродинамики, объясните, какие изменения произойдут в работе этой цепи, если перевести ключ К из положения 1 в положение 2. Сравните накал ламп в этих двух случаях.

Источник: ЕГЭ по физике 11.06.2021. Основная волна. Москва

Неразветвлённая электрическая цепь состоит из источника постоянного тока и внешнего сопротивления. Как изменятся при увеличении внутреннего сопротивления источника тока следующие величины: сила тока во внешней цепи, напряжение на внешнем сопротивлении, общее сопротивление цепи?

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

А)  Сила тока во внешней цепи

Б)  Напряжение на внешнем сопротивлении

В)  Общее сопротивление цепи

ЕЁ ИЗМЕНЕНИЕ

1)  увеличится

2)  уменьшится

3)  не изменится

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Источник: ЕГЭ по физике 05.05.2014. Досрочная волна. Вариант 1.

Неразветвлённая электрическая цепь состоит из источника постоянного тока и внешнего сопротивления. Как изменятся при уменьшении внутреннего сопротивления источника тока следующие величины: сила тока во внешней цепи, напряжение на внешнем сопротивлении, общее сопротивление цепи?

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

А)  Сила тока во внешней цепи

Б)  Напряжение на внешнем сопротивлении

В)  Общее сопротивление цепи

ЕЁ ИЗМЕНЕНИЕ

1)  увеличится

2)  уменьшится

3)  не изменится

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Источник: ЕГЭ по физике 05.05.2014. Досрочная волна. Вариант 2.

Неразветвлённая электрическая цепь состоит из источника постоянного тока и внешнего сопротивления. Как изменятся при уменьшении внутреннего сопротивления источника следующие величины: сила тока во внешней цепи; мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении, и электродвижущая сила источника?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1)  увеличится;

2)  уменьшится;

3)  не изменится.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.

Цифры в ответе могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

А)  Сила тока во внешней цепи

Б)  Мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении

В)  Электродвижущая сила источника

ЕЁ ИЗМЕНЕНИЕ

1)  увеличится

2)  уменьшится

3)  не изменится

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Источник: ЕГЭ по физике 05.05.2014. Досрочная волна. Вариант 3.

На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых источника постоянного напряжения с ЭДС и внутренним сопротивлением r и реостата с полным сопротивлением R  =  r. В исходном состоянии контакт реостата находится в правом положении. Контакт реостата перемещают влево. Как в результате этого изменяются сила тока в цепи и тепловая мощность, выделяющаяся в реостате?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1)  увеличивается

2)  уменьшается

3)  не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.

Сила тока в цепи	Тепловая мощность, выделяющаяся в реостате

Неразветвлённая электрическая цепь состоит из источника постоянного тока и внешнего сопротивления. Как изменятся при уменьшении внутреннего сопротивления источника следующие величины: общее сопротивление цепи; мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении, и электродвижущая сила источника?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1)  увеличится;

2)  уменьшится;

3)  не изменится.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.

Цифры в ответе могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

А)  Общее сопротивление цепи

Б)  Мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении

В)  Электродвижущая сила источника

ЕЁ ИЗМЕНЕНИЕ

1)  увеличится

2)  уменьшится

3)  не изменится

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Источник: ЕГЭ по физике 05.05.2014. Досрочная волна. Вариант 4.

На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из нескольких резисторов с одинаковыми сопротивлениями R, идеального диода Д, источника питания с постоянной ЭДС и малым внутренним сопротивлением, идеального амперметра А и переключателя П полярности источника питания. Во сколько раз изменится сила тока I через амперметр после перевода переключателя в другое положение?

Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять аналогичных электрических цепей (см. рис.) с различными источниками и внешними сопротивлениями, характеристики которых указаны в таблице. Какие две цепи необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте исследовать зависимость силы тока, протекающего в цепи, от внешнего сопротивления?

№ цепи	ЭДС источника ε, В	Внутреннее сопротивление источника r, Ом	Внешнее сопротивление R, Ом
1	9	1	5
2	6	2	10
3	12	2	15
4	6	1	10
5	9	1	15

Запишите в ответе номера выбранных цепей.

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2020 по физике.

На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника напряжения с ЭДС 7 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, трёх резисторов, идеального вольтметра и замкнутого ключа К. Известно, что R₁  =  1 Ом и R₂  =  3 Ом. Определите, на какую величину изменится показание вольтметра, если разомкнуть ключ. Ответ дайте в вольтах.

На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника напряжения с ЭДС 9 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, трёх резисторов, идеального вольтметра и замкнутого ключа К. Известно, что R₁  =  3 Ом и R₂  =  1 Ом. Определите, на какую величину изменится показание вольтметра, если разомкнуть ключ. Ответ дайте в вольтах.

Всего: 399 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Источник

1. Вспоминай формулы по каждой теме

2. Решай новые задачи каждый день

3. Вдумчиво разбирай решения

Различные электрические цепи

На рисунке показан участок цепи постоянного тока. Каково сопротивление этого участка, если (r) = 2 Ом? (Ответ дайте в омах.)

При параллельном соединении проводников сопротивление участка цепи равно: [dfrac{1}{R} = dfrac{1}{3r}+dfrac{1}{3r} = dfrac{2}{3r} ; ; ; Rightarrow ; ; ; R = dfrac{3r}{2}] Общее сопротивление цепи при последовательном соединении резистора с сопротивлением (r) и участка цепи с сопротивлением (dfrac{3r}{2}) равно: [R_{text{общ}}=r+dfrac{3r}{2}= 5 text{ Ом}]

Ответ: 5

На фотографии — электрическая цепь. Показания вольтметра даны в вольтах. Чему будут равны показания вольтметра, если его подключить параллельно резистору 2 Ом? Вольтметр считать идеальным. (Ответ дайте в вольтах.)

Согласно закону Ома сила тока равна: [I=dfrac{U_1}{R_1}=dfrac{0,6text{ В}}{1text{ Ом}}=0,6 text{ А}] Так как все резисторы соединены последовательно, то сила тока, протекающего через каждый резистор, будет одинкова для первого и второго случая.
Тогда напряжение в цепи во втором случае равно: [U_2=IR_2=0,6text{ А}cdot2text{ Ом}=1,2 text{ В}]

Ответ: 1,2

На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно (R) = 1 Ом. Чему равно полное сопротивление участка при замкнутом ключе К? (Ответ дайте в омах.)

При замыкании ключа К два параллельно соединенных резисторов выпадают из цепи.
Полное сопротивление равно: [R_{text{общ}}=R=1 text{ Ом}]

Ответ: 1

Какая мощность выделяется в резисторе (R_2), включённом в электрическую цепь, схема которой изображена на рисунке? (R_1) = 3 Ом, (R_2) = 2 Ом, (R_3) = 1 Ом, ЭДС источника 5 В, внутреннее сопротивление источника пренебрежимо мало. (Ответ дайте в ваттах.)

Общее сопротивление цепи равно: [R_{text{общ}}=dfrac{(R_1+R_2)R_3}{(R_1+R_2)+R_3}=dfrac{5}{6} text{ Ом}] Из закона Ома для полной цепи: [I=dfrac{varepsilon}{R_{text{общ}}+r}= dfrac{5text{ В}}{dfrac{5}{6}text{ Ом}} =6 text{ А}] где (I) — сила тока, (varepsilon) — ЭДС источника, (r) = 0.
При параллельном соединении ток распределяется обратно пропорционально сопротивлениям.
Ток, протекающий через 1 и 2 резистор (I_1) = (I_2) = 1 А, через 3 резистор (I_3) = 5 А.
Тогда мощность на втором резисторе равна: [P_2=I_2^2R_2= (1text{ А})^2 cdot 2text{ Ом} = 2 text{ Вт}]

Ответ: 2

Каждый из резисторов в схеме, изображённой на рисунке, имеет сопротивление 150 Ом. Каким будет сопротивление участка цепи, если ключ К замкнуть? (Ответ дайте в омах.)

При замыкании ключа К два параллельно соединенных резисторов выпадают из цепи.
Полное сопротивление в цепи равно: [R_{text{общ}}=R=150 text{ Ом}]

Ответ: 150

На участке цепи, изображённом на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно (R) = 1 Ом. Чему равно полное сопротивление участка при замкнутом ключе К? (Ответ дайте в омах.)

При замыкании ключа К через первый резистор ток не течет.
Тогда полное сопротивление равно сопротивлению на участке цепи, состоящем из трех последовательно соединенных резисторов: [R_{text{общ}}=3R=3 text{ Ом}]

Ответ: 3

Два резистора включены в электрическую цепь параллельно, как показано на рисунке. Значения силы тока в резисторах (I_1) = 0,8 А, (I_2) = 0,2 А. Чему равно отношение сопротивлений резисторов (dfrac{R_1}{R_2}) ?

При параллельном соединении напряжения на обоих резисторах одинаковы: (U_1) = (U_2).
Исходя из закона Ома: [I_1R_1=I_2R_2] [dfrac{R_1}{R_2}=dfrac{I_2}{I_1}=dfrac{0,2text{ А}}{0,8text{ А}}=0,25]

Ответ: 0,25

Курс Глицин. Любовь, друзья, спорт и подготовка к ЕГЭ

Источник

Закон Ома для всей цепи.
ЗАДАЧИ на ЕГЭ

Формулы, используемые на уроках физики в 10-11 классах «Закон Ома для всей цепи. Расчет электрических цепей» для подготовки к ЕГЭ по физике.

Смотрите также другие конспекты по решению задач:

ЕГЭ: Закон Ома для участка цепи
ОГЭ: Закон Ома в 8 классе

Закон Ома для всей цепи.
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1.
Вольтметр, подключенный к лампочке, показывает U = 4 В, а амперметр — I = 2 А (рис. 6-10). Чему равно внутреннее сопротивление r источника тока, к которому эта лампочка присоединена, если ЭДС источника ε = 5 В?
Примечание: если в условии задачи ничего не сказано о сопротивлении амперметра, то этим сопротивлением можно пренебречь, а если ничего не сказано о сопротивлении вольтметра, то его следует считать бесконечно большим, а силу тока, текущего через вольтметр, равной нулю.

РЕШЕНИЕ.

Задача № 2.
Дана схема (рис. 6-11, а). Во сколько раз изменится сила тока, текущего в неразветвленной части цепи, и напряжение на полюсах источника тока, если ключ К замкнуть? Сопротивление лампы Л₂ вдвое больше сопротивления лампы Л₁, а внутреннее сопротивление источника тока в 10 раз меньше сопротивления лампы Л₁.

Задача № 3.
В резисторе сопротивлением R = 5 Ом сила тока I = 0,2 А. Резистор присоединен к источнику тока с ЭДС ε = 2 В. Найти силу тока короткого замыкания I_к.з.

Смотреть решение и ответ

Задача № 4.
Вольтметр, подключенный к полюсам источника тока при разомкнутой внешней цепи, показал U₁ = 8 В. Когда же цепь замкнули на некоторый резистор (рис. 6-12, а), вольтметр показал U₂ = 5 В. Что покажет этот вольтметр, если последовательно к этому резистору подключить еще один такой же (рис. 6-12, б) ? Что покажет этот вольтметр, если второй резистор присоединить к первому параллельно (рис. 6-12, в)?

Задача № 5.
Цепь питается от источника тока с ЭДС ε = 4 В и внутреннем сопротивлением г = 0,2 Ом. Построить график зависимости силы тока I в цепи и напряжения U на полюсах источника тока от внешнего сопротивления R.

Задача № 6.
Амперметр, будучи накоротко присоединен к гальваническому элементу с ЭДС ε = 2 В и внутренним сопротивлением r = 0,2 Ом, показал ток силой I₁ = 3 А . Какую силу тока I₂ покажет этот амперметр, если его зашунтировать сопротивлением R_ш = 0,1 Ом?

Задача № 7.
Дана схема (рис. 6-16). Емкости конденсаторов С₁, С₂ и ЭДС источника тока ε известны. Известно также, что ток короткого замыкания I_к.з. этого источника в три раза превосходит ток I, текущий в этой цепи. Найти напряженности Е₁ и Е₂ полей в конденсаторах, если расстояния между их обкладками равны d.

Задача № 8.
Дана схема (рис. 6-17). Известны емкости С и 2С конденсаторов, сопротивления R и 2R проводников и ЭДС источника тока ε. Внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь (г = 0). Определить напряжения U₁ и U₂ на конденсаторах и заряды q₁ и q₂ этих конденсаторов.

Смотреть решение и ответ

Задача № 9.
Имеется N одинаковых источников тока, которые соединяют сначала последовательно, затем параллельно, подключая каждый раз к одному и тому же внешнему сопротивлению R. Внутреннее сопротивление каждого источника r. Во сколько раз при этом изменяется напряжение на внешней части цепи?

Задача № 10.
Электрическая цепь состоит из источника тока с ЭДС ε = 180 В и потенциометра сопротивлением R = 5 кОм. Ползунок потенциометра стоит посередине прибора (рис. 6-21, а). Найти показания вольтметров U₁ и U₂, подключенных к потенциометру, если их сопротивления R₁ = 6 кОм и R₂ = 4 кОм. Внутренним сопротивлением r источника тока пренебречь.

Задача № 11.
Дана схема, изображенная на рис. 6-22, а. Сопротивления R1, R2 и R известны. Известны также ЭДС источника тока ε и его внутреннее сопротивление r. Найти силу тока I₂ в сопротивлении R₂.

Задача № 12.
Проволока из нихрома образует кольцо диаметром D = 2 м (рис. 6-23, а). В центре кольца помещен источник тока с ε = 2В и внутренним сопротивлением r = 1,5 Ом, соединенный в точках а и b с кольцом такой же проволокой. Найти разность потенциалов φ_b – φ_а между точками b и а. Удельное сопротивление нихрома р = 1,1 мкОм•м, площадь поперечного сечения проволоки S = 1 мм².

Это конспект по теме «Закон Ома для всей цепи. ЗАДАЧИ на ЕГЭ». Выберите дальнейшие действия:

Вернуться к списку конспектов по Физике.
Проверить свои знания по Физике.

Источник

Электрическая цепь. Как накапливается и распределяется энергия

Вадим Муранов, победитель всероссийского конкурса «Учитель года», преподаватель физики с 24-летним опытом работы.

Добрый день! Мы снова с вами в месте!

Точно, что электромагнитная энергия — это то, что обеспечивает нашу с вами комфортную жизнь. Исчезни она, и неизвестно, во что бы превратилась наша цивилизация, которая целиком и полностью зависит от электромагнитной энергии.

У нас сегодня будут задачи, в которых электромагнитная энергия преобразуется во внутреннюю, то есть в тепловую энергию. И в данном случае эту электромагнитную энергию способны накапливать два устройства: конденсатор и катушка. Конденсатор – это устройство, которое накапливает электрическую энергию, а катушка – это устройство, которое способно накапливать энергию магнитного поля.

«В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС источника тока равна 20 В; индуктивность катушки 8 мГн; сопротивление лампы 4 Ом и сопротивление резистора 6 Ом. В начальный момент времени ключ К замкнут. Какой должна быть ёмкость конденсатора, чтобы после размыкания ключа в лампе выделилась энергия 120 мДж? Внутренним сопротивлением источника, а также сопротивлением проводов и катушки пренебречь.

Необходимо посмотреть, что будет происходить в нашей схеме при замкнутом ключе. При замкнутом ключе конденсатор будет, конечно, через какое-то время заряжен, но, так как этот ключ будет замкнут довольно долго, заряженный конденсатор через себя ток не пропускает, поэтому ток протекает только по катушке и лампочке.

Ток протекает, конечно, от + к – и не протекает через конденсатор, то есть вот таким образом

Это значит, что силу тока мы можем найти на основании закона Ома для полной цепи $I=frac{E}{R+r}$ .

Внутренним сопротивлением источника нам предлагают пренебречь. В этом случае r = 0, получается $frac{20}{4}$ и получается 5 Ампер – это сила тока, которая протекает по нашей цепи. Эта же сила тока протекает и через катушку, а мы с вами знаем, что катушка, по которой протекает ток, накапливает внутри себя энергию магнитного поля, которую мы вычисляем по формуле $W_{m}=frac{LI^{2}}{2}$ .

Кроме того, мы с вами знаем, что, раз ток протекает по лампе, то можно найти напряжение на этой лампе по закону Ома $U_{l}=Icdot R_{l}$ .

Но так как нет внутреннего сопротивления, мы получим тоже самое, что и ЭДС, то есть те же 20 В. При этом мы замечаем, что напряжение на лампе, на которой напряжение не 0, а на катушке напряжение 0, потому что она не обладает своим собственным сопротивлением, будет таким же, как напряжение на конденсаторе, потому что ток по этой ветке не течет, но, по сути, конденсатор является подключенным к лампочке с катушкой. Значит, напряжение на конденсаторе такое же, как и напряжение на лампе, ведь они подключены параллельно.

Так же параллельно он подключен еще и к источнику, поэтому $U_{c}=U_{l}=E=20V$ .

Конденсатор, который находится под напряжение, накопил внутри себя энергию электрического поля, которое вычисляется по формуле $W_{e}=frac{CU^{2}}{2}$ .

Мы видим, что у нас два элемента в цепи, которые способны накапливать электромагнитную энергию, но при этом всю накопившуюся энергию они отдадут в тот момент, когда ключ будет разомкнут.

Теперь приступаем ко второй части этой задачи, когда ключ К разомкнут.

Если разомкнуть ключ, то все, что накопили катушка и конденсатор, будет выделено в лампе и резисторе. То есть $W_{m}+W_{e}=Q_{r}+Q_{l}$ .

При этом неизвестно, какое именно количество теплоты выделяется на каждом из них, но зато известно, какое количество теплоты выделяется именно в лампе. Но мы с вами знаем, что при размыкании цепи источник у нас отключается и соединение лампы, резистора, катушки и конденсатора становится замкнутым контуром

Ток в этой цепи будет протекать по замкнутому кругу, и это означает, что соединение между лампой и резистором будет последовательным. А при последовательном соединении $frac{Q_{l}}{Q_{r}}=frac{R_{l}}{R_{r}}$ . Запомните, пожалуйста, эту пропорцию. Если бы было соединение параллельное, то пропорция была бы обратная. В данном случае она прямая, и мы выражаем из нее Q_r

$Q_{r}=frac{Q_{l}cdot R_{r}}{R_{l}}=frac{Q_{l}cdot 6}{4}=1,5Q_{l}$

И делаем вывод, что $frac{LI^{2}}{2}+frac{CU^{2}}{2}=2,5Q_{l}$ . Это получилось, потому что $Q_{r}=1,5Q_{l}$ .

Убираем знаменатели, домножив наше равенство на 2 $LI^{2}+CU^{2}=5Q_{l}$ .

А уже из этого выражения выражаем емкость конденсатора $C=frac{5Q_{l}-LI^{2}}{U^{2}}$ .

В эту формулу подставляем все, что нам изместно $C=frac{5cdot 120cdot10^{-3} -8cdot 10^{-3}cdot 25}{20^{2}}$ .

Получается очень простой ответ $1cdot 10^{-3}$ Ф = 1 мФ.

Все видео по физике

Спасибо за то, что пользуйтесь нашими публикациями.
Информация на странице «Электрическая цепь. Как накапливается и распределяется энергия» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в высшее учебное заведение или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из данного раздела.

Публикация обновлена:
09.03.2023

Источник

В задании №14 ЕГЭ по физике необходимо решить задачу, используя законы электричества в цепях.

Задание EF17493

Точечный отрицательный заряд q помещён слева от неподвижных положительно заряженных шариков (см. рисунок). Куда направлена равнодействующая кулоновских сил, действующих на заряд q?

а) вверх

б) вниз

в) вправо

г) влево

Алгоритм решения

Вспомнить, как взаимодействуют разноименные заряды.
Установить взаимодействие заряда с каждым из шариков.
Выяснить, куда будет направлена равнодействующая сила, действующая на заряд со стороны заряженных шариков.

Решение

Отрицательные и положительные заряды притягиваются. Следовательно, каждый из положительно заряженных шариков притягивает отрицательный заряд q к себе — каждая из сил (F_K₁ и F_K₂) будет направлена вправо. Поэтому их равнодействующая F_K тоже будет направлена вправо.

Ответ: в

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17737

На рисунке изображены два одинаковых электрометра, шары которых имеют заряды противоположных знаков. Если их шары соединить проволокой, то показания обоих электрометров

Ответ:

а) не изменятся

б) станут равными 1

в) станут равными 2

г) станут равными 0

Алгоритм решения

1.Записать показания электрометров.

2.Установить, что произойдет, если их соединить проволокой.

3.Вычислить показания электрометров после их соединения.

Решение

Запишем показания электрометров:

• Слева электрометр показывает отрицательный заряд q₁, равный «3».

• Справа электрометр показывает положительный заряд q₂, равный «1».

Когда электрометры соединятся проволокой, избыточный отрицательный заряд в виде электронов частично переместится из левого электрометра в правый электрометр так, что показания приборов выровняются. Они будут показывать:

q=|−q1+q2|2=22=1

Ответ: б

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18107

Два неподвижных точечных заряда действуют друг на друга с силами, модуль которых равен F. Чему станет равен модуль этих сил, если один заряд увеличить в n раз, другой заряд уменьшить в n раз, а расстояние между ними оставить прежним?

Ответ:

а) F

б) nF

в) Fn

г) n²F

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.

3.Применить закон Кулона к обоим зарядам для 1 и 2 случая.

4.Установить, как меняется сила, с которой заряды действуют друг на друга.

Решение

Запишем исходные данные:

• Первая пара зарядов: q₁ и q₂.

• Вторая пара зарядов: q₁’ = nq₁ и q₂’=q₂/n.

• Расстояние между зарядами: r₁ = r₂ = r.

Закон Кулона:

FK=k|q1||q2|r2

Применим закон Кулона к парам зарядов. Закон Кулона для первой пары:

FK1=k|q1||q2|r2

Закон Кулона для второй пары:

FK2=k|nq1|∣∣q2n∣∣r2=k|q1||q2|r2

Коэффициент n сократился. Следовательно, силы, с которыми заряды взаимодействуют друг с другом, не изменятся:

FK1=FK2

После изменения зарядов модуль силы взаимодействия между ними останется равным F.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18591

В трёх вершинах квадрата размещены точечные заряды: +q, –q, +q (q >0) (см. рисунок). Куда направлена кулоновская сила, действующая со стороны этих зарядов на точечный заряд +2q, находящийся в центре квадрата?

Ответ:

а) ↘

б) →

в) ↖

г) ↓

Алгоритм решения

1.Сделать чертеж. Обозначить все силы, действующие на центральный точечный заряд со стороны остальных точечных зарядов.

2.Найти равнодействующую сил геометрическим способом.

Решение

Сделаем чертеж. В центр помещен положительный заряд. Он будет отталкиваться от положительных зарядов и притягиваться к отрицательным:

Модули всех векторов сил, приложенных к центральному точечному заряду равны, так как модули точечных зарядов, расположенных в вершинах квадрата равны, и находятся они на одинаковом расстоянии от этого заряда.

Складывая векторы геометрически, мы увидим, что силы, с которыми заряд +2q отталкивается от точечных зарядов +q, компенсируют друг друга. Поэтому на заряд действует равнодействующая сила, равная силе, с которой он притягивается к отрицательному точечному заряду –q. Эта сила направлена в ту же сторону (к нижней правой вершине квадрата).

Ответ: а

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17633

Положительный заряд перемещается в однородном электростатическом поле из точки 1 в точку 2 по разным траекториям. Работа сил электростатического поля

Ответ:

а) максимальна в случае перемещения по траектории I

б) не совершается в случае перемещения по траектории II

в) минимальна в случае перемещения по траектории III

г) одинакова при перемещении по всем траекториям

Алгоритм решения

Установить, от чего зависит работа электростатического поля, затрачиваемая на перемещение в нем заряженной частицы.
Определить, какую работу совершает поле при движении заряда по каждой из траекторий.

Решение

Кулоновская сила — это потенциальная сила. Поэтому работа, которую она совершает, не зависит от вида траектории. Учитываться будет только перемещение, равное кратчайшему расстоянию между точками 1 и 2. Следовательно, работа будет одинаковой при перемещении положительного заряда по всем траекториям.

Ответ: г

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17572

При определении сопротивления резистора ученик измерил напряжение на нём: U = (4,6 ± 0,2) В. Сила тока через резистор измерялась настолько точно, что погрешностью можно пренебречь: I = 0,500 А. По результатам этих измерений можно сделать вывод, что сопротивление резистора, скорее всего,

Ответ:

а) R = 9,2 Ом

б) R > 9,6 Ом

в) R < 8,8 Ом

г) 8,8 Ом ≤ R≤ 9,6 Ом

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.

2.Записать закон Ома для участка цепи.

3.Определить вероятное сопротивление резистора.

Решение

Запишем исходные данные:

• Напряжение на резисторе: U = 4,6 ± 0,2 В.

• Сила тока в цепи: I = 0,5 А.

Запишем закон Ома:

I=UR

Отсюда сопротивление равно:

R=UI

Так как точное значение напряжения неизвестно, мы можем вычислить только вероятный диапазон сопротивлений резистора. Минимальное и максимальное значения сопротивления соответственно равны:

Rmin=4,6−0,20,5=8,8 (Ом)

Rmax=4,6+0,20,5=9,6 (Ом)

Ответ: г

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17634

Участок цепи состоит из четырёх последовательно соединённых резисторов, сопротивления которых равны 10 Ом, 20 Ом, 30 Ом и 40 Ом. Каким должно быть сопротивление пятого резистора, добавленного в этот участок последовательно к первым четырём, чтобы суммарное сопротивление участка увеличилось в 3 раза?

Ответ:

а) 100 Ом

б) 200 Ом

в) 300 Ом

г) 400 Ом

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.

2.Записать формулу для определения полного сопротивления участка цепи при последовательном соединении.

3.Выполнить решение задачи в общем виде.

4.Подставить известные данные и найти искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

• Сопротивление первого резистора: R₁ = 10 Ом.

• Сопротивление первого резистора: R₂ = 20 Ом.

• Сопротивление первого резистора: R₃ = 30 Ом.

• Сопротивление первого резистора: R₄ = 40 Ом.

Чтобы суммарное сопротивление цепи увеличилось втрое, нужно добавить пятый резистор, сопротивление которого можно вычислить, решив следующую систему уравнений:

R1+R2+R3+R4+R5=3R

R1+R2+R3+R4=R

Вычислим суммарное сопротивление четырех резисторов R:

R=10+20+30+40=100 (Ом)

Следовательно:

R+R5=3R

R5=2R=100·2=200 (Ом)

Ответ: б

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18283

По проводнику течёт постоянный электрический ток. Величина заряда, проходящего через проводник, возрастает с течением времени согласно графику. Сила тока в проводнике равна

Ответ:

а) 24 А

б) 12 А

в) 6 А

г) 1,5 А

Алгоритм решения

1.Записать формулу для вычисления силы тока.

2.Выбрать любую точку графика.

3.Определить количество заряда и время, соответствующие этой точке.

Решение

Запишем формулу для вычисления силы тока:

I=qt

Выберем точку графика, соответствующую 2 секундам. Количество заряда при этом равно 3 Кл. Следовательно, сила тока равна:

I=32=1,5 (А)

Ответ: г

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18821

Определите показания вольтметра (см. рисунок), если погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

Ответ: (____± ____) В.

Алгоритм решения

1.Определить цену деления шкалы измерительного прибора.

2.Определить погрешность измерений.

3.Определить показания прибора.

4.Записать показания прибора с учетом погрешности измерений.

Решение

Так как два ближайших штриха, обозначенными числовыми значениями, показывают 1 и 2 Вольта, а между ними 5 делений, то цена деления шкалы равна:

2−15=0,2 (В)

Согласно условию задачи, погрешность измерений равна цене деления шкалы. Стрелка вольтметра стоит в трех делениях от штриха, обозначенном цифрой «1». 3 деления по 0,2 Вольта равны 0,6 Вольтам. Следовательно, вольтметр показывает 1,6 В. С учетом погрешности: V = 1,6 ± 0,2 В.

Внимание! При записи ответа нужно использовать только десятичные числа без пробелов и знака «±».

Ответ: 1,60,2

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18883

Определите показания амперметра (см. рисунок), если погрешность прямого измерения силы тока равна цене деления амперметра.

Ответ: ( ____± ____) А.

Алгоритм решения

1.Определить цену деления шкалы измерительного прибора.

2.Определить погрешность измерений.

3.Определить показания прибора.

4.Записать показания прибора с учетом погрешности измерений.

Решение

Так как два ближайших штриха, обозначенными числовыми значениями, показывают 0 и 0,2 Ампера, а между ними 10 делений, то цена деления шкалы равна:

0,2−010=0,02 (А)

Согласно условию задачи, погрешность измерений равна цене деления шкалы. Стрелка амперметра стоит на штрихе, обозначенном числом «0,2». Следовательно, амперметр показывает 0,2 А. Так как при измерении учитываются сотые доли Амперов, правильно результат измерения записывается так: I = 0,20 А. С учетом погрешности: I = 0,20 ± 0,02 А.

Внимание! При записи ответа нужно использовать только десятичные числа без пробелов и знака «±».

Ответ: 0,200,02

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF19038

Определите напряжение на лампочке (см. рисунок), если погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

Ответ: ( ____±____ ) В.

Алгоритм решения

1.Определить цену деления шкалы измерительного прибора.

2.Определить погрешность измерений.

3.Определить показания прибора.

4.Записать показания прибора с учетом погрешности измерений.

Решение

Так как два ближайших штриха, обозначенными числовыми значениями, показывают 2 и 4 Вольта, а между ними 10 делений, то цена деления шкалы равна:

4−210=0,2 (В)

Согласно условию задачи, погрешность измерений равна цене деления шкалы. Стрелка вольтметра стоит в пяти делениях от штриха, обозначенном цифрой «2». 5 делени1 по 0,2 Вольта равны 1 Вольту. Следовательно, вольтметр показывает 3 В. Так как при измерении учитываются сотые доли Вольтов, правильно результат измерения записывается так: U = 3 В.С учетом погрешности: U = 3,0 ± 0,2 В.

Внимание! При записи ответа нужно использовать только десятичные числа без пробелов и знака «±».

Ответ: 3,00,2

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17529

Сопротивление каждого резистора в схеме участка цепи на рисунке равно 100 Ом. При подключении участка к источнику постоянного напряжения 12 В выводами A и B напряжение на резисторе R2 равно

Ответ:

а) 2,4 В

б) 4 В

в) 6 В

г) 12 В

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.

2.Выполнить решение в общем виде.

3.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

• Сопротивление каждого и резисторов: R₁ = R₂ = R₃ = R₄ = R₅ = 100 Ом.

• Напряжение на всем участке цепи: U = 12 В.

Так как цепь состоит из двух параллельных цепочек, то напряжение на каждой из них одинаковое и равно 12 В. Но нас интересует напряжение только на втором резисторе в верхней цепочке, который соединен последовательно с первым резистором.

При последовательном соединении:

I1=I2=I

U1+U2=U

Применим для нашего случая:

I1=I2=I12

U1+U2=U12=U

Согласно закону Ома для участка цепи:

U=IR

Следовательно:

U1=I12R1=I12R

U2=I12R2=I12R

Отсюда:

U2=U1

Так как их сумма равна 12 В, то каждый из них равен 6 В. Следовательно, U₂ = 6 В.

Ответ: в

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17564

Вольтметр подключён к клеммам источника тока с ЭДС ε = 3 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом, через который течёт ток I = 2 А (см. рисунок). Вольтметр показывает 5 В. Какое количество теплоты выделяется внутри источника за 1 с?

Ответ:

а) 5 Дж

б) 4 Дж

в) 3 Дж

г) 1 Дж

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.

2.Записать формулу для нахождения количества теплоты, выделенной внутри источника тока.

3.Выполнить решение в общем виде.

4.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

• ЭДС источника тока: ε = 3 В.

• Внутреннее сопротивление источника тока: r = 1 Ом.

• Сила тока в цепи: I = 2 А.

• Напряжение на внешней цепи: U = 5 В.

Количество теплоты, выделенной внутри источника тока, равно:

Q=I2rt=22·1·1=4 (Дж)

Ответ: б

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17573

При нагревании спирали лампы накаливания протекающим по ней электрическим током основная часть подводимой энергии теряется в виде теплового излучения. На рисунке изображены графики зависимости мощности тепловых потерь лампы от температуры спирали P=P(T) и силы тока от приложенного напряжения I=I(U). При помощи этих графиков определите примерную температуру спирали лампы при силе тока I=2 A.

Ответ:

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.

2.С помощью графика зависимости силы тока от напряжения вычислить мощность.

3.С помощью графика зависимости мощности от температуры спирали определить ее температуру.

Решение

Нас интересует сила тока, равная 2 А. По графику зависимости силы тока от напряжения этому значение соответствует U = 100 В. Мощность определяется формулой:

P=IU=2·100=200 (Вт)

Этой мощности соответствует температура, равная около 3600 К.

Ответ: г

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Источник

Различные электрические цепи

Закон Ома для всей цепи. ЗАДАЧИ на ЕГЭ

Закон Ома для всей цепи. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Электрическая цепь. Как накапливается и распределяется энергия

Закон Ома для всей цепи.
ЗАДАЧИ на ЕГЭ

Закон Ома для всей цепи.
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ