Номер 2, страница 369 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Образцы заданий ЕГЭ. Параграф 112. Закон Ома для полной цепи. Глава 15. Законы постоянного тока - номер 2, страница 369.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Дано:

Внутреннее сопротивление источника тока, $r = 0,5 \text{ Ом}$.

График зависимости силы тока $I$ от внешнего сопротивления $R$. Из графика возьмем точку с целыми координатами: при $R = 1 \text{ Ом}$, сила тока $I = 4 \text{ А}$.

Найти:

ЭДС источника тока, $\mathcal{E}$ — ?

Решение:

Для решения задачи воспользуемся законом Ома для полной цепи, который связывает силу тока $I$, ЭДС источника $\mathcal{E}$, внешнее сопротивление цепи $R$ и внутреннее сопротивление источника $r$:

$I = \frac{\mathcal{E}}{R+r}$

Чтобы найти ЭДС источника, выразим $\mathcal{E}$ из этой формулы:

$\mathcal{E} = I \cdot (R+r)$

Все необходимые значения нам известны: внутреннее сопротивление $r$ дано в условии, а соответствующие друг другу значения силы тока $I$ и внешнего сопротивления $R$ мы можем взять из любой точки на предоставленном графике. Для удобства выберем точку, где график точно пересекает линии сетки. Например, при сопротивлении реостата $R = 1 \text{ Ом}$ сила тока в цепи составляет $I = 4 \text{ А}$.

Подставим числовые значения в формулу для ЭДС:

$\mathcal{E} = 4 \text{ А} \cdot (1 \text{ Ом} + 0,5 \text{ Ом}) = 4 \text{ А} \cdot 1,5 \text{ Ом} = 6 \text{ В}$

Для проверки можно взять другую точку с графика. Например, при $R = 0,5 \text{ Ом}$, сила тока $I = 6 \text{ А}$.

$\mathcal{E} = 6 \text{ А} \cdot (0,5 \text{ Ом} + 0,5 \text{ Ом}) = 6 \text{ А} \cdot 1 \text{ Ом} = 6 \text{ В}$

Результаты совпадают, следовательно, ЭДС источника тока равна 6 В.

Ответ: 6 В.