РУҚА
18

Решение: Показания гальванометра при охлаждении

ОГЭ · Физика · Задание 18 · Электрический ток и цепи
ПовышеннаяФИПИC334D1Развёрнутое решение≈ 3 минутыРазбор в 3 шага
Условие
Статья к заданиюТермоэлементы

Прочитайте текст и выполните задания.

Термоэлементы

Рассмотрим цепь, составленную из проводников, изготовленных из разных металлов (см. рисунок 1). Если места спаев металлов находятся при одной температуре, то тока в цепи не наблюдается. Положение станет совершенно иным, если нагреть какой-нибудь из спаев, например спай a.

В этом случае гальванометр покажет наличие в цепи электрического тока, протекающего всё время, пока существует разность температур между спаями a и b.

Рисунок 1. Цепь, состоящая из железного и двух медных проводников и гальванометра

Значение силы тока, протекающего в цепи, приблизительно пропорционально разности температур спаев. Направление тока зависит от того, какой из спаев находится при более высокой температуре. Если спай a не нагревать, а охлаждать (поместить, например, в сухой лёд), то ток потечёт в обратном направлении.

Описанное явление было открыто в 1821 г. немецким физиком Зеебеком и получило название термоэлектричества; комбинация проводников из разных металлов, образующих замкнутую цепь, называется термоэлементом. Важная область применения металлических термоэлементов – их использование для измерения температуры.

Используя материал о термоэлементах и рисунок 1, определите, как изменятся показания гальванометра, если спаи $a$ и $b$ поместить в сухой лёд. Ответ поясните.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

3 шага
1

Термоэлектрический ток возникает только при наличии разности температур между спаями $a$ и $b$.

$$I \sim \Delta T$$
2

При помещении обоих спаев в сухой лёд они будут иметь одну и ту же температуру, поэтому разность температур спаев станет равной нулю.

$$\Delta T = T_a - T_b = 0$$

При отсутствии разности температур термоэлектрический ток в цепи не возникает. Поэтому стрелка гальванометра вернётся к нулевой отметке, а его показания уменьшатся до нуля.

Ответ

Показания гальванометра уменьшатся до нуля: оба спая охладятся до одинаковой температуры, разность температур исчезнет, поэтому термоэлектрический ток прекратится.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Указать, что ток изменит направление: это происходит при охлаждении только одного спая относительно другого.

Считать, что охлаждение обоих спаев обязательно увеличит силу тока.

Не объяснить результат отсутствием разности температур между спаями.

Закрепить приёмВ теме «Электрический ток и цепи» ещё 207 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 18 ОГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 3 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Электрический ток и цепи»: в ней 208 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.