Задание 15 ЕГЭ по физике · задача 702A57
| 1) | увеличилась |
| 2) | уменьшилась |
| 3) | не изменилась |
| Сила тока | Сопротивление |
Участок цепи, состоящий из отрезка провода с большим удельным сопротивлением, подключён к клеммам источника постоянного напряжения. Отрезок провода заменили другим проводом такой же длины и из того же материала, но вдвое бóльшего диаметра. Как изменились в результате такой замены сила тока на участке цепи и сопротивление этого участка? Считать, что напряжение на участке цепи остаётся неизменным. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Показать ответ и разбор
Ответ: 12
Разбор
Сначала разберёмся с сопротивлением провода.
Сопротивление зависит от длины, материала и площади поперечного сечения: $R = \rho L / S$, где $S = \pi r^{2}$.
Длина и материал остались прежними, а диаметр увеличился в 2 раза — значит, радиус тоже вырос в 2 раза. Площадь сечения увеличилась в 4 раза (потому что она пропорциональна квадрату радиуса).
Следовательно, сопротивление участка уменьшилось в 4 раза.
Напряжение на участке не изменилось. По закону Ома $I = U / R$ сила тока обратно пропорциональна сопротивлению. Если R стало в 4 раза меньше, ток вырос в 4 раза.
Итог: сила тока увеличилась, сопротивление уменьшилось.
Сопротивление зависит от длины, материала и площади поперечного сечения: $R = \rho L / S$, где $S = \pi r^{2}$.
Длина и материал остались прежними, а диаметр увеличился в 2 раза — значит, радиус тоже вырос в 2 раза. Площадь сечения увеличилась в 4 раза (потому что она пропорциональна квадрату радиуса).
Следовательно, сопротивление участка уменьшилось в 4 раза.
Напряжение на участке не изменилось. По закону Ома $I = U / R$ сила тока обратно пропорциональна сопротивлению. Если R стало в 4 раза меньше, ток вырос в 4 раза.
Итог: сила тока увеличилась, сопротивление уменьшилось.