Законы постоянного тока: К аккумулятору подключили реостат. На...

Условие, ответ и разбор задачи

Электродинамика: анализ утвержденийВариант профиматики 2026 №5Профиматика

К аккумулятору подключили реостат. На рисунке показан график изменения силы тока в реостате в зависимости от его сопротивления.

Выберите все утверждения из предложенных, которые верно отражают результаты этого опыта. В ответе перечислите их номера.

1. Внутреннее сопротивление аккумулятора равно 1 Ом.

2. ЭДС аккумулятора равна 6 В.

3. Мощность, выделяемая в реостате, уменьшается при увеличении его сопротивления.

4. Напряжение на реостате при силе тока 4 А равно 10 В.

5. Напряжение на источнике увеличивается при уменьшении силы тока.

Рисунок к задаче 14 варианта профиматики 2026 №5

Ответ:

Решение

Рассчитаем внутреннее сопротивление

r

и ЭДС

\mathscr{E}

. Для первого уравнения возьмём точку на графике при

{R=0}

. Закон Ома для полной цепи:

\mathscr{E}=I_1r

Для второго уравнения возьмём точку на графике при

{R=1}

Ом. Закон Ома для полной цепи:

\mathscr{E}=I_2(r+R)

Решим систему:

r=\cfrac{I_2R}{I_1-I_2}=\cfrac{4\cdot1}{12-4}=0,5\text{ Ом}

\mathscr{E}=I_1r=12\cdot0,5=6\text{ В}

1. Неверно.

2. Верно.

3. Неверно. Мощность ищется по формуле

P=I^2R

. Так как при росте сопротивления, ток падает, нельзя однозначно судить об изменении мощности. Для простоты, вместо исследования мощности как функции сопротивления реостата, исследуем различные точки графика:

P(0)=12^2\cdot0=0\text{ Вт}

P(0,5)=6^2\cdot0,5=18\text{ Вт}

P(1,0)=4^2\cdot1=16\text{ Вт}

Видно, что вначале мощность на реостате растёт при увеличении сопротивления, а в дальнейшем падает.

4. Неверно. Напряжение на реостате можно рассчитать по закону Ома для участка цепи:

U=IR=4\cdot1=4\text{ В}

5. Верно. Напряжение на источнике

U_\text{ист}

равно напряжению на реостате

U_R

, так как они подключены параллельно. По закону Ома для участка цепи,

{U_R=IR}

. Запишем закон Ома для полной цепи и выразим оттуда данное напряжение:

\mathscr{E}=I(r+R)=Ir+U_R

U_R=\mathscr{E}-Ir

где

{Ir=\mathscr{E}}

при

{R=0}

, и

Ir<\mathscr{E}

при

{R>0}

. Из полученной формулы понятно, что при уменьшении силы тока, напряжение будет расти.

Законы постоянного тока: К аккумулятору подключили реостат. На...

Похожие задачи