181ФИПИ 4EB5FA№ 25Күрделі На рисунке изображена зависимость силы тока через лампу накаливания от приложенного к ней напряжения. При последовательном соединении двух таких ламп и источника сила тока в цепи оказалась равной…
- 1
При последовательном соединении сила тока через обе лампы одинакова и равна $0{,}35\ \text{А}$.
- 2
По графику при силе тока $I = 0{,}35\ \text{А}$ напряжение на одной лампе равно примерно $110\ \text{В}$.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Вольтамперные характеристики газовых ламп Л1, Л2 и Л3 при достаточно больших токах хорошо описываются квадратичными зависимостями: $U_1 = \alpha I_1^2$, $U_2 = 3\alpha I_2^2$, $U_3 = 6\alpha I_3^2$…
- 1
При параллельном соединении ламп Л2 и Л3 напряжения на них одинаковы:$$U_2 = U_3$$
- 2
Подставим в это равенство вольтамперные характеристики ламп:$$3\alpha I_2^2 = 6\alpha I_3^2$$
Ещё 6 қадам — толық шешімде
На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из двух одинаковых источников ЭДС, ключа К, одинаковых ламп Л1 и Л2, резистора $R$ и двух одинаковых идеальных диодов $D_1$ и $D_2$…
- 1
В положении 1 замыкается цепь, содержащая левый источник, резистор $R$, лампу Л1 и диод $D_1$. Диод $D_1$ включён в прямом направлении и пропускает ток, а диод $D_2$ включён в обратном направлении и тока не пропускает.$$I_1=\frac{\mathcal{E}}{R+r+R_{\text{Л}}}$$
- 2
Поэтому в положении 1 горит лампа Л1, а лампа Л2 не горит. Сопротивление $R$ дополнительно ограничивает ток в цепи Л1.
Ещё 3 қадам — толық шешімде
В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока соответственно равны $3\ \text{В}$ и $0{,}5\ \text{Ом}$, ёмкость конденсатора $2\ \text{мФ}$, индуктивность…
- 1
При замкнутом ключе после установления постоянного тока конденсатор не пропускает постоянный ток, а катушка с пренебрежимо малым сопротивлением замыкает внешнюю цепь. Ток через катушку определяется внутренним сопротивлением источника:$$I_0 = \dfrac{\mathcal{E}}{r} = \dfrac{3}{0{,}5} = 6\ \text{А}$$
- 2
После размыкания ключа источник отключается. Катушка и лампа образуют замкнутую цепь; энергия магнитного поля катушки полностью выделяется в лампе, так как сопротивлением катушки и проводов можно пренебречь.$$W_{\text{лампы}} = W_L = \dfrac{LI_0^2}{2}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
185ФИПИ 7275D8№ 25Күрделі Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. Внутреннее сопротивление источника $r = 2\ \text{Ом}$. Сопротивление реостата можно изменять непрерывно в пределах от $1$ до $5\ \text{Ом}$…
- 1
По закону Ома для полной цепи сила тока равна:$$I = \dfrac{\mathcal{E}}{R+r}$$
- 2
Тепловая мощность, выделяемая на реостате сопротивлением $R$, определяется формулой $P = I^2R$. Подставим выражение для силы тока:$$P(R) = \dfrac{\mathcal{E}^2R}{(R+r)^2}$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном — многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке А положительного…
- 1
При подключении положительного полюса батареи к точке А диод включён в обратном направлении, поэтому ток через диод и резистор $R_2$ не протекает. Ток проходит только через резистор $R_1$.$$P_1=\frac{\mathcal{E}^2}{R_1}$$
- 2
Определим сопротивление первого резистора по мощности в этом случае.$$R_1=\frac{\mathcal{E}^2}{P_1}=\frac{12^2}{7{,}2}=20\ \text{Ом}$$
Ещё 4 қадам — толық шешімде
В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке $A$ положительного…
- 1
При подключении положительного полюса батареи к точке $A$ ток от точки $A$ к точке $B$ может идти через верхнюю ветвь: сначала через резистор $R_1$, затем через верхний диод, находящийся в прямом направлении, и далее через резистор $R_2$…$$R_{\text{экв}1}=R_1+R_2$$
- 2
Полное сопротивление цепи в этом случае найдём по мощности источника:$$R_{\text{экв}1}=\dfrac{U^2}{P_1}=\dfrac{12^2}{4{,}8}=30\ \text{Ом}$$
Ещё 4 қадам — толық шешімде
В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке А положительного…
- 1
Сначала подключим положительный полюс батареи к точке А, а отрицательный — к точке В. Ток выходит из точки А и проходит через резистор $R_1$ слева направо. Верхний диод включён в обратном направлении, поэтому ток через него не идёт…$$R_{\text{экв}} = R_1$$
- 2
По потребляемой мощности определим сопротивление резистора $R_1$.$$R_1 = \frac{\mathcal{E}^2}{P_1} = \frac{12^2}{14{,}4} = 10\ \Omega$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
К аккумулятору с ЭДС $\mathcal{E} = 50\ \text{В}$ и внутренним сопротивлением $r = 4\ \text{Ом}$ подключили лампу сопротивлением $R_\text{Л} = 10\ \text{Ом}$, резистор сопротивлением…
- 1
Лампа и резистор подключены параллельно, поэтому сопротивление внешней цепи равно$$R_{\text{внеш}} = \frac{R R_\text{Л}}{R + R_\text{Л}} = \frac{15 \cdot 10}{15 + 10} = 6\ \text{Ом}$$
- 2
После длительного времени конденсатор заряжен до напряжения на внешней цепи. С учётом внутреннего сопротивления аккумулятора это напряжение равно$$U_C = \mathcal{E}\frac{R_{\text{внеш}}}{r + R_{\text{внеш}}} = 50\frac{6}{4 + 6} = 30\ \text{В}$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
В схеме, показанной на рисунке, ключ $K$ долгое время находился в положении 1. В момент $t_0 = 0$ ключ перевели в положение 2. К моменту $t > 0$ на резисторе $R$ выделилось количество теплоты…
- 1
До переключения ключа конденсатор долгое время заряжался от батареи. Ток в установившемся режиме отсутствует, поэтому падение напряжения на внутреннем сопротивлении батареи равно нулю, а напряжение на конденсаторе равно ЭДС батареи.$$U_0 = \mathcal{E}$$
- 2
После перевода ключа конденсатор разряжается через резистор. По закону сохранения энергии начальная энергия конденсатора равна сумме выделившейся теплоты и энергии конденсатора в рассматриваемый момент.$$\frac{C\mathcal{E}^2}{2} = Q + \frac{CU^2}{2}$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
191ФИПИ B1EDB2№ 25Күрделі Электрическая цепь состоит из источника тока с ЭДС $\mathcal{E}$ и внутренним сопротивлением $r$ и внешней цепи из двух одинаковых резисторов сопротивлением $R$, включённых параллельно. Укажите…
- 1
Два одинаковых резистора, соединённых параллельно, имеют эквивалентное сопротивление:$$R_{\text{внеш}}=\frac{R}{2}$$
- 2
Полное сопротивление цепи и сила тока в неразветвлённой части цепи равны:$$R_{\text{полн}}=r+\frac{R}{2},\quad I=\frac{\mathcal{E}}{r+R/2}=\frac{2\mathcal{E}}{2r+R}$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
192ФИПИ B7DCE4№ 25Күрделі Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. ЭДС источника $\mathcal{E} = 6\ \text{В}$. Максимальная мощность тока $P_{\max}$, выделяемая на реостате, достигается при промежуточном…
- 1
Пусть $R$ — сопротивление реостата, а $r$ — внутреннее сопротивление источника. Сила тока в цепи определяется законом Ома для полной цепи.$$I = \dfrac{\mathcal{E}}{R+r}$$
- 2
Мощность, выделяемая на реостате, равна произведению квадрата силы тока на его сопротивление.$$P = I^2R = \dfrac{\mathcal{E}^2R}{(R+r)^2}$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке А положительного…
- 1
По схеме диод проводит ток снизу вверх, то есть от точки В к точке А. При подключении положительного полюса к точке А диод включён в обратном направлении и заперт. Ток течёт только через резистор $R_2$ от точки А к точке В.$$R_{\text{экв}} = R_2$$
- 2
В первом случае найдём сопротивление цепи по потребляемой мощности.$$R_2 = \frac{U^2}{P_1} = \frac{12^2}{14{,}4} = 10\ \text{Ом}$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
194ФИПИ BDCB97№ 25Күрделі В схеме, изображённой на рисунке, сопротивления резисторов $R_1 = 1\ \text{Ом}$, $R_2 = 2\ \text{Ом}$, $R_3 = 5\ \text{Ом}$, $R_4 = 10\ \text{Ом}$, ЭДС батареи $\mathcal{E} = 9\ \text{В}$, её…
- 1
Резисторы $R_1$ и $R_3$ соединены последовательно, поэтому сопротивление верхней ветви равно:$$R_{13} = R_1 + R_3 = 1 + 5 = 6\ \text{Ом}$$
- 2
Резисторы $R_2$ и $R_4$ также соединены последовательно. Сопротивление нижней ветви:$$R_{24} = R_2 + R_4 = 2 + 10 = 12\ \text{Ом}$$
Ещё 5 қадам — толық шешімде
195ФИПИ C51486№ 25Күрделі Опираясь на законы физики, найдите показание идеального вольтметра в схеме, представленной на рисунке, до замыкания ключа $K$ и опишите изменения его показаний после замыкания ключа $K$…
- 1
До замыкания ключа правая обкладка конденсатора отключена от источника и резистора. По условию конденсатор первоначально не заряжен, поэтому напряжение между его обкладками равно нулю.$$q_0=0,\quad U_C(0)=\dfrac{q_0}{C}=0$$
- 2
Идеальный вольтметр подключён параллельно конденсатору и измеряет напряжение между его обкладками. Следовательно, до замыкания ключа его показание равно нулю.$$U_V=U_C=0$$
Ещё 4 қадам — толық шешімде
196ФИПИ CAD4FA№ 25Күрделі Какая тепловая мощность выделяется на лампе 2 в схеме, изображённой на рисунке? Все лампы, включённые в схему, имеют одинаковое сопротивление $R = 20\ \text{Ом}$. Внутреннее сопротивление источника…
- 1
Лампы 1 и 2 соединены параллельно, как и лампы 3 и 4. Эти две параллельные группы соединены последовательно.$$R_{12} = R_{34} = \frac{R}{2}$$
- 2
Сопротивление каждой параллельной группы и внешней цепи равно:$$R_{12} = R_{34} = \frac{20}{2} = 10\ \text{Ом},\qquad R_{\text{внеш}} = 10 + 10 = 20\ \text{Ом}$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
197ФИПИ CFE0AC№ 25Күрделі Батарея ЭДС соединена с реостатом так, как показано на рисунке. Какова ЭДС батареи, если при силе тока в цепи $I_1 = 1\ \text{А}$ выделяемая на реостате мощность $N_1 = 4\ \text{Вт}$, а при силе…
- 1
Мощность, выделяемая на реостате, определяется формулой $N = I^2R$. Поэтому сопротивления реостата в двух режимах равны:$$R_1 = \frac{N_1}{I_1^2} = \frac{4}{1^2} = 4\ \text{Ом},\qquad R_2 = \frac{N_2}{I_2^2} = \frac{10}{5^2} = 0{,}4\ \text{Ом}$$
- 2
Для полной цепи с внутренним сопротивлением батареи $r$ применим закон Ома:$$\mathcal{E} = I(R+r)$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
В электрической цепи, показанной на рисунке, $r = 1\ \text{Ом}$, $R_1 = 4\ \text{Ом}$, $R_2 = 7\ \text{Ом}$, $C = 0{,}2\ \text{мкФ}$. Ключ $K$ длительное время находится в положении 1. За длительное…
- 1
После длительного времени ток через конденсатор отсутствует, поэтому ток в цепи с резисторами $R_1$ и $R_2$ одинаков.$$I = \frac{\mathcal{E}}{R_1 + R_2 + r}$$
- 2
В положении 1 правая обкладка конденсатора соединена с верхней точкой цепи, поэтому напряжение на конденсаторе по модулю равно напряжению на резисторе $R_1$.$$q_1 = C I R_1$$
Ещё 4 қадам — толық шешімде
199ФИПИ D7ADB7№ 25Күрделі Источник тока, два резистора и ключ включены в цепь, как показано на рисунке. При разомкнутом ключе на резисторе $R_1$ выделяется мощность $P_1 = 3\ \text{Вт}$, а на резисторе $R_2$ — мощность…
- 1
При разомкнутом ключе резисторы соединены последовательно, поэтому ток через них одинаков и равен $I$.$$P_1 = I^2R_1,\quad P_2 = I^2R_2$$
- 2
Найдём отношение сопротивлений резисторов по их мощностям.$$\frac{R_2}{R_1} = \frac{P_2}{P_1} = \frac{6}{3} = 2$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
200ФИПИ DF760A№ 25Күрделі Источник тока, два резистора и ключ включены в цепь, как показано на рисунке. При разомкнутом ключе на резисторе $R_1$ выделяется мощность $P_1 = 2\ \text{Вт}$, а на резисторе $R_2$ — мощность…
- 1
При разомкнутом ключе резисторы соединены последовательно, поэтому сила тока через них одинакова. Используем формулу мощности тока:$$P = I^2R$$
- 2
Отношение мощностей равно отношению сопротивлений:$$\frac{P_1}{P_2} = \frac{R_1}{R_2} = \frac{2}{1} = 2$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде