РЕШУ ОГЭ — физика

Задания

Какая тепловая мощность выделяется в резисторе R₁ в цепи, схема которой показана на рисунке, если амперметр показывает силу постоянного тока I  =  0,4 А? Значения сопротивлений резисторов: R₁ = 5 Ом, R₂ = 30 Ом, R₃ = 10 Ом, R₄  =  20 Ом. Амперметр считать идеальным.

1)  1 Вт

2)  2,88 Вт

3)  8 Вт

4)  3,2 Вт

Решение. Тепловая мощность в резисторе R₁ зависит от квадрата силы тока в нем I₁ и сопротивления как

$W=I_1 в квадрате R_1.$

Сила тока при последовательном соединении постоянна, поэтому найдем I₁ на паралленом участке.

Запишем закон Ома для параллельного участка цепи:

$U=IR_сум$

и выразим отсюда силу тока через суммарное сопротивление параллельного участка и напряжение на параллельном участке цепи:

$I= дробь: числитель: U, знаменатель: R_сум конец дроби .$

Рассмотрим параллельный участок цепи: верхняя и нижняя части имеют одинаковое сопротивление R = 30 Ом. Чтобы найти сопротивление параллельного участка, состоящего из n одинаковых резисторов, нужно разделить сопротивление одного такого резистора на их число. В данном случае R_сум = 30 Ом : 2 = 15 Ом.

Амперметр идеальный, поэтому не имеет собственного сопротивления. При параллельном соединении напряжение постоянно, следовательно, напряжение параллельного участка цепи по закону Ома

$U=IR_2$

и в подстановке U = 0,4 А · 30 Ом = 12 В.

Тогда получаем силу тока I₁ = 12 В : 15 Ом = 0,8 А и, следовательно, мощность в резисторе:

$W= левая круглая скобка 0,8 правая круглая скобка в квадрате А в квадрате умножить на 5Ом=3,2Вт.$

Правильный ответ указан под номером 4.

№ п/п	№ задания	Ответ
1	2231	4

Ключ