Номер 4, 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 4, страница 369.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Дано:

Начальное внешнее сопротивление $R_1 = r$

Начальная сила тока $I_1 = I$

Конечное внешнее сопротивление $R_2 = 2 \cdot R_1$

Найти:

Отношение сил тока $\frac{I_1}{I_2}$

Решение:

Сила тока в полной цепи определяется законом Ома для полной цепи:

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

где $\mathcal{E}$ — электродвижущая сила (ЭДС) источника, $R$ — внешнее сопротивление цепи, $r$ — внутреннее сопротивление источника.

В начальном состоянии, по условию, внешнее сопротивление равно внутреннему: $R_1 = r$. Сила тока $I_1$ в этом случае равна:

$I_1 = \frac{\mathcal{E}}{R_1 + r} = \frac{\mathcal{E}}{r + r} = \frac{\mathcal{E}}{2r}$

Далее внешнее сопротивление увеличивают в 2 раза. Новое внешнее сопротивление $R_2$ составит:

$R_2 = 2 \cdot R_1 = 2r$

Найдем новую силу тока $I_2$ при этом сопротивлении:

$I_2 = \frac{\mathcal{E}}{R_2 + r} = \frac{\mathcal{E}}{2r + r} = \frac{\mathcal{E}}{3r}$

Чтобы определить, как изменилась сила тока, найдем отношение начальной силы тока $I_1$ к конечной силе тока $I_2$:

$\frac{I_1}{I_2} = \frac{\frac{\mathcal{E}}{2r}}{\frac{\mathcal{E}}{3r}} = \frac{\mathcal{E}}{2r} \cdot \frac{3r}{\mathcal{E}} = \frac{3}{2} = 1,5$

Таким образом, $I_1 = 1,5 \cdot I_2$, что означает, что конечная сила тока $I_2$ в 1,5 раза меньше начальной. Сила тока уменьшилась в 1,5 раза.

Ответ: 3) уменьшится в 1,5 раза.