Форум "ЕГЭ по физике"

19. На рисунке показана цепь постоянного тока. Сопротивление резистора равно R. Внутреннее сопротивление источника тока равно r, E — ЭДС источника тока.
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение. При разомкнутом ключе внешнее сопротивление R₀ = R.
При замкнутом ключе R₀ = 0, так как сопротивление участка цепи с ключом равно нулю (ключ закорачивает резистор R, т.е. сопротивление R₁ участка цепи с ключом равно нулю, поэтому при параллельном соединении общее сопротивление \( R_0 = \frac{R \cdot R_1}{R + R_1} = \frac{R \cdot 0}{R+0}=0 \)).
Тогда весь ток будет идти только через участок с сопротивлением равным нулю, т.е. через ключ. Это можно доказать так: напряжение на резисторе
\[ U=I_R \cdot R=I_K \cdot R_1 =0, \]
так как R₁ = 0. Но R ≠ 0, следовательно I_R = 0.


А) Тепловая мощность P₁, выделяющаяся на внутреннем сопротивлении источника, равна
\[ P_1 = I_1^2 \cdot r, \]
где при разомкнутом ключе К силу тока I₁ найдем из закона Ома для полной цепи
\[ I_1 =\frac{E}{R+r}. \]
Тогда
\[ P_1 = \frac{E^2}{\left( R + r \right)^2} \cdot r. \]
Это уравнение соответствует формуле № 1.

Б) Тепловая мощность P₂, выделяющаяся на резисторе R, равна
\[ P_2 = I_2^2 \cdot R, \]
где при замкнутом ключе К сила тока I₂, идущая через резистор R, будет равна 0. Тогда


Это уравнение соответствует формуле № 4.
Ответ: 14