Решения заданий ФИПИ ЕГЭ по физике: «Электрический ток и цепи» — с ответами

Движение иона в конденсаторе

На рисунке показана схема устройства для предварительного отбора заряженных частиц с целью последующего детального исследования. Устройство представляет собой конденсатор, пластины которого изогнуты…

1. 1
   Чтобы ион двигался по дуге радиуса $R$, электрическая сила должна быть направлена к центру кривизны и играть роль центростремительной силы.$$F_\text{эл} = eE = \frac{mv^2}{R}$$
2. 2
   Выразим произведение $mv^2$ из уравнения движения.$$mv^2 = eER$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Разряд конденсатора через лампу

К аккумулятору с ЭДС $50\ \text{В}$ и внутренним сопротивлением $4\ \text{Ом}$ подключили лампу сопротивлением $10\ \text{Ом}$ и резистор сопротивлением $15\ \text{Ом}$, а также конденсатор ёмкостью…

1. 1
   Сопротивление внешней цепи до размыкания ключа равно сопротивлению параллельно соединённых лампы и резистора:$$R_\text{внеш} = \frac{R_\text{л}R}{R_\text{л}+R} = \frac{10\cdot15}{10+15}=6\ \text{Ом}$$
2. 2
   Сила тока, отдаваемого аккумулятором в установившемся режиме:$$I=\frac{\mathcal{E}}{r+R_\text{внеш}}=\frac{50}{4+6}=5\ \text{А}$$

Ещё 4 шага — в полном решении

Ток в цепи с диодами

Три одинаковых резистора и два одинаковых идеальных диода включены в электрическую цепь, показанную на рисунке, и подключены к аккумулятору в точках B и C. Показания амперметра равны 2 А. Определите…

1. 1
   Обозначим сопротивление каждого резистора через R. При исходной полярности аккумулятора точка B имеет положительный потенциал, а точка C — отрицательный. Ток во внешней цепи направлен от B к C.
2. 2
   Верхний горизонтальный диод при этом направлении закрыт. Вертикальный диод открыт, поэтому эквивалентная схема состоит из двух параллельных ветвей: нижней ветви с одним резистором R и ветви с двумя последовательно соединёнными резисторами…

Ещё 3 шага — в полном решении

Сопротивление участка цепи

Определите сопротивление между точками $A$ и $B$ для участка цепи, изображённого на схеме.

1. 1
   Резисторы сопротивлением $6\ \text{Ом}$ и $3\ \text{Ом}$ соединены параллельно.$$R_{\parallel}=\frac{6\cdot3}{6+3}=2\ \text{Ом}$$
2. 2
   Полученный параллельный участок соединён последовательно с резистором сопротивлением $2\ \text{Ом}$.$$R_{AB}=2+R_{\parallel}=2+2=4\ \text{Ом}$$

Скорость нагревания воды

В сосуд наливают воду при комнатной температуре. В воду погружают нагревательные элементы с сопротивлениями $R_1$ и $R_2$, подключённые к источнику постоянного напряжения так, как показано на…

1. 1
   В положении 1 ключ соединяет среднюю точку цепи с левым проводом. Нагревательный элемент с сопротивлением $R_1$ оказывается закороченным, поэтому к источнику напряжения подключён только элемент $R_2$.$$P_1 = \dfrac{U^2}{R_2}$$
2. 2
   В положении 2 ключ соединяет среднюю точку цепи с правым проводом. Элемент $R_2$ оказывается закороченным, поэтому работает только нагревательный элемент $R_1$.$$P_2 = \dfrac{U^2}{R_1}$$

Ещё 2 шага — в полном решении