Задание 11 ЕГЭ по физике · задача 0D2DF8
|
|
Восемь одинаковых резисторов с сопротивлением r = 1 Ом соединены в электрическую цепь, по которой течёт ток I = 8 А (см. рисунок). Какое напряжение показывает вольтметр? Вольтметр считать идеальным.
Показать ответ и разбор
Ответ: 6 В
Разбор
Все резисторы одинаковы ($r = 1$ Ом), поэтому в симметричных ветвях ток делится поровну.
Шаг 1. Входной ток $I = 8$ А в первом узле разветвляется на две равные ветви — по $4$ А.
Шаг 2. Идеальный вольтметр подключён параллельно участку, по которому течёт ток $4$ А и который имеет сопротивление $R_{\text{уч}}$. По схеме измеряемый участок эквивалентен $1{,}5$ Ом.
Шаг 3. По закону Ома $U = I_{\text{уч}} \cdot R_{\text{уч}} = 4 \cdot 1{,}5 = 6$ В.
Ответ: 6 В.
Типичные ошибки: закон Ома для полной цепи $I = \varepsilon/(R + r)$, напряжение на клеммах $U = \varepsilon - Ir$ падает с ростом тока; идеальный вольтметр при разомкнутой цепи показывает ЭДС; максимум мощности на нагрузке — при $R = r$; при разряде конденсатора через резистор $Q = CU^2/2$; диод в прямом направлении — закоротка, в обратном — обрыв; по ВАХ нелинейного элемента работать с графиком, а не с постоянным сопротивлением.
Шаг 1. Входной ток $I = 8$ А в первом узле разветвляется на две равные ветви — по $4$ А.
Шаг 2. Идеальный вольтметр подключён параллельно участку, по которому течёт ток $4$ А и который имеет сопротивление $R_{\text{уч}}$. По схеме измеряемый участок эквивалентен $1{,}5$ Ом.
Шаг 3. По закону Ома $U = I_{\text{уч}} \cdot R_{\text{уч}} = 4 \cdot 1{,}5 = 6$ В.
Ответ: 6 В.
Типичные ошибки: закон Ома для полной цепи $I = \varepsilon/(R + r)$, напряжение на клеммах $U = \varepsilon - Ir$ падает с ростом тока; идеальный вольтметр при разомкнутой цепи показывает ЭДС; максимум мощности на нагрузке — при $R = r$; при разряде конденсатора через резистор $Q = CU^2/2$; диод в прямом направлении — закоротка, в обратном — обрыв; по ВАХ нелинейного элемента работать с графиком, а не с постоянным сопротивлением.