.08 Преобразование энергии в RC-цепях (Отсутствует в данном номере в ЕГЭ 2026)
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В схеме, изображённой на левом рисунке, в начальный момент ключ K разомкнут, а конденсатор ёмкостью 
мкФ не
заряжен. Вольт-амперная характеристика диода 
изображена на правом рисунке. ЭДС батареи 
В, пороговое напряжение
диода 
В, сопротивление резистора 
кОм.
1) Чему равен ток в цепи сразу после замыкания ключа?
2) Какой заряд протечёт через диод после замыкания ключа?
3) Какое количество теплоты выделится на резисторе 
после замыкания ключа? Внутренним сопротивлением батареи
пренебречь.
1) Так как ЭДС батареи больше порогового напряжения диода 
, то в цепи будет возникать ток. Пусть этот ток равен 
.
По закону Ома для полной цепи
Отсюда
2) После замыкания ключа конденсатор начнёт заряжаться. Напряжение на конденсаторе в установившемся режиме можно найти из закона Ома для полной цепи:
После этого ток в цепи прекратится. Значит, заряд через ключ равен:
3) Запишем чему равна работа источника:
где 
– количество теплоты, выделенное на резисторе, 
– количество теплоты, выделенное на резисторе, 
– количество
теплоты, запасённое на конденсаторе.
Отсюда
работа источника равна:
Количество теплоты, запасенное на конденсаторе:
Рассмотрим малый момент времени 
, пусть сила тока в цепи в этот момент 
, тогда количество теплоты, выделяющееся
на диоде за этот малый промежуток времени равно:
при этом 
– где 
– малый заряд, протекший через диод. Отсюда
Просуммировав, получим
Тогда подставив (2) – (4) в (1)
| Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: | 3 |
| I) записаны положения теории и физические законы, | |
| закономерности, применение которых необходимо для решения | |
| задачи выбранным способом (в данном случае: закон Ома для полной цепи, формула заряда конденсатора, работа источника тока, закон сохранения энергии в электрической цепи, формула количества теплоты, выделяющегося на диоде); | |
| II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения | |
| физических величин (за исключением обозначений констант, | |
| указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии | |
| задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при | |
| написании физических законов); | |
| III) представлены необходимые математические преобразования и | |
| расчёты, приводящие к правильному числовому ответу | |
| (допускается решение «по частям» с промежуточными | |
| вычислениями); | |
| IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения | |
| искомой величины | |
| Правильно записаны все необходимые положения теории, | 2 |
| физические законы, закономерности, и проведены необходимые | |
| преобразования, но имеется один или несколько из следующих | |
| недостатков | |
|
| |
| Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном | |
| объёме или отсутствуют. | |
|
И (ИЛИ)
| |
| В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, | |
| неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены | |
| в скобки, рамку и т.п.). | |
|
И (ИЛИ)
| |
| В необходимых математических преобразованиях или вычислениях | |
| допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не | |
| доведены до конца. | |
|
И (ИЛИ)
| |
| Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка | |
| Представлены записи, соответствующие одному из следующих | 1 |
| случаев. | |
| Представлены только положения и формулы, выражающие | |
| физические законы, применение которых необходимо для решения | |
| задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, | |
| направленных на решение задачи, и ответа. | |
|
ИЛИ
| |
| В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая | |
| для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), | |
| но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися | |
| формулами, направленные на решение задачи. | |
|
ИЛИ
| |
| В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи | |
| (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена | |
| ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с | |
| имеющимися формулами, 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
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!
