Задание 20 ЕГЭ по физике · задача BE7727
Необходимо экспериментально обнаружить зависимость силы тока, протекающего в цепи, от внутреннего сопротивления источника тока. Какие две схемы следует использовать для проведения такого исследования?
| 1) |
| |
| 2) |
| |
| 3) |
| |
| 4) |
| |
| 5) |
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 24 (номера 2 и 4)
Разбор
Чтобы увидеть, как сила тока зависит именно от внутреннего сопротивления, нужно менять r, оставляя неизменными ЭДС источника и внешнее сопротивление.
Схема 2: источник с ЭДС $3\varepsilon$ и внутренним сопротивлением r, внешнее сопротивление 4R.
Схема 4: источник с ЭДС $3\varepsilon$ и внутренним сопротивлением 2r, внешнее сопротивление 4R.
В этих двух схемах ЭДС и внешнее сопротивление одинаковы, а внутреннее сопротивление отличается в два раза. Поэтому разница в показаниях амперметра будет обусловлена только изменением r. По закону Ома для полной цепи $I = \varepsilon / (R + r)$ при фиксированных $\varepsilon$ и R ток однозначно зависит от r.
Остальные схемы либо меняют сразу несколько параметров, либо оставляют r неизменным, поэтому не позволяют выделить зависимость I(r).
Схема 2: источник с ЭДС $3\varepsilon$ и внутренним сопротивлением r, внешнее сопротивление 4R.
Схема 4: источник с ЭДС $3\varepsilon$ и внутренним сопротивлением 2r, внешнее сопротивление 4R.
В этих двух схемах ЭДС и внешнее сопротивление одинаковы, а внутреннее сопротивление отличается в два раза. Поэтому разница в показаниях амперметра будет обусловлена только изменением r. По закону Ома для полной цепи $I = \varepsilon / (R + r)$ при фиксированных $\varepsilon$ и R ток однозначно зависит от r.
Остальные схемы либо меняют сразу несколько параметров, либо оставляют r неизменным, поэтому не позволяют выделить зависимость I(r).