Тема . №21 Качественная задача

.04 Электродинамика. Электрические цепи

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №21 качественная задача
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#54763

На рисунке показана электрическая цепь, содержащая источник тока (с внутренним сопротивлением), два резистора, конденсатор, ключ К, а также идеальные амперметр и вольтметр. Как изменятся показания амперметра и вольтметра в результате замыкания ключа К? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

PIC

Источники: Сборник задач "1000 задач"

Показать ответ и решение

1) Показания амперметра станут отличными от нуля, а показания вольтметра уменьшатся.
2) До замыкания ключа цепь находится в установившемся режиме, значит, заряд на конденсаторе постоянен и ток через конденсатор не течёт, следовательно, амперметр показывает 0. Запишем закон Ома для полной цепи:

ξ = I01r+ I01R + UC,

где I01 = 0  – ток в цепи до замыкания ключа UC  – напряжение на конденсаторе.
Отсюда

UC = ξ

Показания вольтметра равны

UV 1 = I01R +UC = ξ.

3) После замыкания ключа в цепи установится новое положение равновесия, то есть заряд на конденсаторе опять станет постоянен, а ток через конденсатор будет равен нулю, значит, ток будет течь полностью через два резистора. Запишем закон Ома для полной цепи

I02 =---ξ---- = --ξ--.
     R +R + r   2R+ r

то есть показания амперметра увеличились, так как ток в цепи стал отличен от нуля.
Показания вольтметра

              -ξ⋅2R-
UV 2 = I02 ⋅2R = 2R + r < ξ,

то есть показания уменьшатся.
Если не заметить последнее неравенство, то можно преобразовать формулу

UV 2 = ξ⋅2R-+ξr−-ξr-= ξ(2R-+-r)-− ξr-= ξ−-ξ---⋅r = ξ− I02r < ξ.
         2R + r         2R+ r         2R+ r
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный

3

ответ (в данном случае: сказано чему будут равны показания амперметра и вольтметра)

и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием

наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано на чем именно определяет напряжение вольтметр, закон Ома для полной цепи)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении

2

имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических

явлений, свойств, определений или один из законов (формул),

необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,

лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим

законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

И (ИЛИ)

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,

закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение

(возможно, неверные), которые не отделены от решения

и не зачёркнуты.

И (ИЛИ)

В решении имеется неточность в указании на одно из физических

явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для

полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих

1

случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,

но в нём не указаны два явления или физических закона,

необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,

закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные

на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,

закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие

к ответу, содержат ошибки.

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,

закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на

решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!