Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.02 Электрические цепи с резисторами

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#13388

Реостат R  подключен к источнику тока с ЭДС ℰ     и внутренним сопротивлением r  (см. рисунок). Зависимость силы тока в цепи oт сопротивления реостата представлена на графике. Найдите сопротивление реостата при котором мощность тока, выделяемая на внутреннем сопротивлении источника, равна 8 Вт.

PIC

Показать ответ и решение

Мощность электрического тока на внутреннем сопротивлении находится по формуле:

     2
P = I r, (1)

где I  – сила тока через источник.
Сила тока может находится по формуле:

     ℰ
I = R-+-r,

где R  – сопротивление реостата.
Внутреннее сопротивление источника можно найти через ток короткого замыкания и любую другую точку на графике. К примеру, при R0 = 0  и R1 = 4  (из графика I0 = 6  А, I1 = 2  А).

    ℰ         ℰ
I0 =-r  I1 = R1+-r.

Тогда

I0= R1-+r-⇒ r = I1R1--= 2 О-м⋅4-Ом-= 2 Ом.
I1    r         I0 − I1   6 А − 2 А

А ЭДС источника:

ℰ = I ⋅r = 6 А ⋅2 О м= 12 В
    0

Тогда мощность:

P = --ℰ2r--.
    (R +r)2

Так как по условию P = 8  Вт. То

  2        2  ℰ2     2
R  + 2Rr+ r = -P-r ⇔ R +4R + 4− 36= 0.

Решая данное квадратное уравнение:

R1 = 4 Ом R2 = −8 О м

Смысл имеет только положительный корень, значит, искомое сопротивление R = 4  Ом.

Ответ:
Критерии оценки

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: записана формула мощности, закон Ома для полной цепи, сказано какие моенты рассматриваются и каке параметры берутся из графика, описан ток короткого замыкания);

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

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!