21

Мощность на нагрузке

ЕГЭ · Физика · Задание 21 · Электрический ток и цепи
ПовышеннаяФИПИF40DA3Развёрнутое решение≈ 10 минут

Электрическая цепь состоит из батареи с ЭДС $\mathcal{E}$ и внутренним сопротивлением $r$ и подключённого к ней резистора нагрузки с сопротивлением $R$. При изменении сопротивления нагрузки изменяется напряжение на ней и мощность в нагрузке. На рисунке представлен график зависимости мощности, выделяющейся на нагрузке, от напряжения на ней. Используя известные Вам физические законы, объясните, почему данный график зависимости мощности от напряжения представляет собой параболу.

Иллюстрация к условию

График зависимости мощности на нагрузке от напряжения на ней. Саму картинку ещё готовим — у остальных задач темы она на месте.

Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Дайте развернутый ответ.

Электрическая цепь состоит из батареи с ЭДС ℰ и внутренним сопротивлением r и подключённого к ней резистора нагрузки с сопротивлением R. При изменении сопротивления нагрузки изменяется напряжение на ней и мощность в нагрузке. На рисунке представлен график зависимости мощности, выделяющейся на нагрузке, от напряжения на ней.

Используя известные Вам физические законы, объясните, почему данный график зависимости мощности от напряжения представляет собой параболу.



Ответ

Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.

Открыть разбор
!
3 уровня: от лёгкого толчка до почти готового решения. Следующий открывается, когда прочитан предыдущий, — чтобы не перепрыгнуть сразу к ответу.
1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3

Как связаны напряжение на нагрузке, ЭДС источника, внутреннее сопротивление и сила тока?

2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3

Используйте закон Ома для полной цепи: $\mathcal{E}=U+Ir$, а мощность в нагрузке выражается формулой $P=UI$.

3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3

Выразите ток через напряжение: $I=\dfrac{\mathcal{E}-U}{r}$, затем получите $P(U)=\dfrac{\mathcal{E}}{r}U-\dfrac{1}{r}U^2$.

Всё равно не складывается?Полное решение с обоснованием каждого шага — на отдельной странице.
Открыть решение

Задание 21 ЕГЭ, физика

Задача из темы «Электрический ток и цепи»: в ней 205 задач с ответом и разбором по шагам. В 21-м номере бланка — 133 задачи.

Ответ можно проверить здесь же, а если не выходит — открыть подсказку или разбор. Регистрация не нужна.