969 в цепи схема которой изображена

969 в цепи схема которой изображена

В электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, сила тока через источник сразу после замыкания ключа в n = 3 раза больше силы тока, установившейся спустя большое время после этого замыкания. Установившийся заряд на конденсаторе ёмкостью C = 0,5 мкФ равен q = 2 мкКл. Найдите ЭДС ℰ источника.

1. Сразу после замыкания ключа К ток пойдет только через конденсатор С, поскольку он ещё не заряжен, и напряжение на нём и на резисторе R равно нулю, откуда по закону Ома для участка цепи следует, что и ток через резистор в первый момент равен нулю. Поэтому по закону Ома для замкнутой цепи где r — внутреннее сопротивление источника тока.

2. В установившемся режиме ток через конденсатор не идёт, и по закону Ома для замкнутой цепи причём по условию

3. Установившееся падение напряжения на резисторе равно напряжению на конденсаторе

согласно формуле для связи заряда и напряжения на конденсаторе.

4. Из написанных уравнений получаем, что

откуда Cледовательно,

Критерии оценивания выполнения задания Баллы
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: законы Ома для участка цепи и для полной (замкнутой) цепи, формула для связи заряда и напряжения на конденсаторе);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

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

3
Правильно записаны необходимые положения теории и физические законы, закономерности, проведены необходимые преобразования и представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. Но имеется один из следующих недостатков.

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

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.).

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

При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка.

2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.

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

Источник

969 в цепи схема которой изображена

2020-02-22
В цепи, схема которой изображена на рисунке, по очереди замыкают ключи $K_ <1>— K_<5>$, выжидая каждый раз достаточно длительное время до окончания процессов зарядки конденсаторов. Во сколько раз отличаются количества теплоты, выделившиеся в резисторе $R$ после замыкания ключа $K_<1>$ и ключа $K_<5>$? До замыкания каждого из этих ключей все остальные ключи уже были замкнуты. Сопротивления всех проводов и источника тока пренебрежимо малы.

Согласно закону сохранения энергии, после замыкания ключа $K_<1>$ работа источника $U \Delta q$ при зарядке первого конденсатора емкостью $C$ до напряжения $U$ расходуется на создание в этом конденсаторе электростатического поля, обладающего энергией $\frac><2>$, и на выделение в резисторе количества теплоты $Q_<1>$:

При полной зарядке конденсатора его заряд равен $\Delta q = CU$, откуда получаем

При замыкании ключей $K_ <2>— K_<5>$ следует учесть, что все сопротивления проводов пренебрежимо малы, но они обладают маленькой индуктивностью, поэтому вначале происходит быстрый неквазистационарный процесс перераспределения зарядов между уже заряженными конденсаторами и каждым следующим незаряженным конденсатором. При этом возникают электромагнитные колебания, сопровождающиеся излучением электромагнитных волн и потерями части энергии, запасенной в заряженных конденсаторах. После того как заряды на соединенных конденсаторах выровняются, происходит более медленный, квазистационарный процесс их дозарядки до напряжения источника $U$ через резистор, при этом после замыкания очередного ключа через источник каждый раз протекает один и тот же заряд $\Delta q$.

После замыкания ключей $K_ <1>— K_<4>$ первые 4 конденсатора зарядятся до напряжения источника $U$, и их заряд будет равен $4 \Delta q = 4CU$. Когда будет замкнут ключ $K_<5>$, этот заряд быстро перераспределится между пятью конденсаторами, так что на каждом из них окажется заряд $\Delta q^ < \prime>= \frac<4cu><5>$, напряжение на каждом конденсаторе будет $U^ < \prime>= \frac<4cu><5>$ и энергия всех 5 заряженных конденсаторов составит

При дальнейшей медленной дозарядке через источник протечет еще один заряд $\Delta q = CU$, источник опять совершит работу $U \Delta q = CU^<2>$, энергия пяти заряженных конденсаторов станет равной

и в резисторе выделится количество теплоты $Q_<5>$. Таким образом, закон сохранения энергии на этом этапе имеет вид $U \Delta q = W — W^ < \prime>+ Q_<5>$, откуда находим

Источник

969 в цепи схема которой изображена

В цепи, схема которой изображена на рисунке, ЭДС первого источника E1 = 3 В, его внутреннее сопротивление r1 = 2 Ом, ЭДС второго источника E2 = 7 В, его внутреннее сопротивление r2 = 1 Ом, сопротивления резисторов R1 = 4 Ом, R2 = 5 Ом, R3 = 6 Ом, R4 = 7 Ом, ёмкость конденсатора C = 100 мкФ. Найдите энергию этого конденсатора, если до включения в данную цепь он был не заряжен.

1. Согласно закону Ома для замкнутой цепи, ток в контуре, изображённом на рисунке, течёт против часовой стрелки и равен

2. Падение напряжения на резисторе по закону Ома для участка цепи равно и точно такое же напряжение — на конденсаторе C.

3. Энергия конденсатора, согласно формуле для неё, равна

Ответ:

Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

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

3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

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

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

Источник

969 в цепи схема которой изображена

В цепи, схема которой изображена на рисунке, идеальный источник питания с ЭДС E присоединён к цепочке из двух последовательно соединённых резисторов. Левый резистор имеет постоянное сопротивление R1, а правый резистор представляет собой реостат с полным сопротивлением R2 = R1. Сопротивление Rx реостата между его левым контактом и «ползунком» прямо пропорционально расстоянию x между ними (см. рис.). Амперметр и вольтметр также идеальные. Объясните, как и почему будет изменяться сила тока, текущего через амперметр, если перемещать ползунок от левого до правого конца реостата? Определите, во сколько раз при этом изменится сила тока. Постройте график зависимости напряжения U, регистрируемого вольтметром, от сопротивления Rx. На этом графике поставьте точку, которая соответствует середине реостата, и определите показание вольтметра при данном значении Rx.

1. При перемещении ползунка от левого до правого конца реостата сила тока, текущего через амперметр, будет уменьшаться, т. к. сопротивление цепи будет возрастать (в соответствии с законом Ома для полной цепи и зависимостью сопротивления провода от его длины).

2. Поскольку измерительные приборы идеальные, то ток I в цепи течёт через резистор R1, часть резистора R2, сопротивление которой равно Rx, и амперметр с нулевым сопротивлением.

3. Согласно законам Ома для полной цепи и для участка цепи, а напряжение, фиксируемое вольтметром, равно

4. Поскольку при сопротивление а при максимальном x сопротивление то искомое отношение

График зависимости U(Rx) изображён на рисунке: это кривая с «выпуклостью» вверх, идущая от 0 при Rx = 0 до E/2 при Rx = R1. Середине реостата соответствует R2 = R1/2, и U(R1/2) = E/3.

Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: п. 3 и п. 4) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и закономерностей: (в данном случае: на основании закона Ома для полной цепи сила тока уменьшается при увеличении сопротивления цепи; использованы закон Ома для участка цепи и для полной цепи) 3
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

2
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

Источник

Оцените статью
REMNABOR
Adblock
detector