Тема . Электромагнетизм

.01 Банк ФИПИ

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела электромагнетизм
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#79985

На рисунке изображена электрическая цепь, состоящая из источника тока, резисторов R1  , R2  , R3  и реостата.
Как изменяются при передвижении ползунка реостата вправо общее сопротивление цепи и сила тока в резисторе R2  ?

PIC

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

|-----------------------|----------------------|
|-Общее сопротивление-цепи|С-ила тока в-резисторе R2
-----------------------------------------------|

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Обозначим напряжение на источнике, как E  , а сопротивление на реостате - R  .
Сопротивление проводника выражается по формуле

    ρl
R = S,

где ρ  - удельное сопротивление проводника;
l  - длина проводника;
S  - площадь поперечного сечения проводника.
При движении ползунка реостата мы меняем длину проводника l  .
Поскольку резисторы 2 и 3 соединены параллельно, то их общее сопротивление есть

R12 = R1-⋅R2-.
     R1 +R2

Сопротивление 1,2 соединено с резистором 1 и реостатом последовательно, тогда общее сопротивление цепи равно

R0 = R+ R1 +R12.

По закону Ома для полной цепи общая сила тока в цепи равна

I0 = E-.
     R0

Поскольку сопротивления 2 и 3 соединены параллельно, то

U  = U . (1)
  2   3

По закону Ома для участка цепи

U2 = I2R2,  (2)

U3 = I3R3,  (3)

где U2  - напряжение на резисторе 2;
I
 2  - сила тока, протекающая через резистор 2;
U3  - напряжение на резисторе 3;
I3  - сила тока, протекающая через резистор 3.
Подставляя (2) и (3) в (1), получим

I2R2 = I3R3.  (4)

Также по закону сохранения заряда

I0 = I2+ I3, (5)

I2 = I0− I3. (6)

Подставляя (6) в (4), получим

(I0− I3)R2 = I3R3,

      I0R2
I3 = R2-+-R3, (7)

Подставляя (7) в (6), получим

I2 =--I0R3--. (8)
    R2 + R3

При движении ползунка реостата вправо длина проводника уменьшается, поэтому сопротивление R  уменьшается. Тогда общее сопротивление R0  уменьшается. Значит общая сила тока в цепи увеличивается. Из формулы (8) следует, что сила тока в резисторе 2 прямо пропорциональна общей силе тока, поэтому сила тока в резисторе 2 увеличится.

Ответ: 21

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!