Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.02 Электрический ток. Закон Ома
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 проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

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 вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов.(Введены обозначения для величин не входящих в КИМы)

III) Проведены 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.

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

Записи, соответствующие одному или обоим пунктам: II и III, – представлены не в полном объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

При ПОЛНОМ правильном 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)

При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.

И (ИЛИ)

При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательны единицы измерений)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении 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 данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

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 обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или 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!