Задачи › Правила Кирхгофа

Мощность на резисторе R1

  1. Мощность на резисторе R1

    ЕГЭ 2014, 11 кл.
    3/10

    Во сколько раз увеличится мощность, выделяемая на резисторе \(R_1\), при замыкании ключа К (см. рисунок), если \(R_1 = R_2 = R_3 = 1\) Ом, \(r = 0{,}5\) Ом?

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сравните ток через \(R_1\) до и после замыкания ключа: при замыкании \(R_3\) подключается параллельно \(R_2\).

    Ответ

    Мощность увеличится в \(\dfrac{25}{16} \approx 1{,}56\) раза.

    Решение

    Мощность \(P = I^2R\).

    1. Ключ разомкнут. Из закона Ома для замкнутой цепи: \(I_{\text{I}} = \dfrac{\mathcal E}{R_1 + R_2 + r} = \dfrac{\mathcal E}{2R + r}\), \(\quad P_{\text{I}} = \dfrac{\mathcal E^2 R}{(2R + r)^2}\).

    2. Ключ замкнут. \(R_{23} = \dfrac{R}{2}\); \(\quad I_{\text{II}} = \dfrac{\mathcal E}{R_1 + R_{23} + r} = \dfrac{\mathcal E}{\frac{3}{2}R + r}\); \(\quad P_{\text{II}} = \dfrac{\mathcal E^2 R}{\left(\frac{3}{2}R + r\right)^2}\).

    Отношение мощностей: \(\dfrac{P_{\text{II}}}{P_{\text{I}}} = \dfrac{(2R + r)^2}{\left(\frac{3}{2}R + r\right)^2} = \dfrac{(2\cdot 1 + 0{,}5)^2}{\left(\frac{3}{2}\cdot 1 + 0{,}5\right)^2} \approx 1{,}56\).

    Ответ: мощность увеличится в \(\dfrac{25}{16} \approx 1{,}56\) раза.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи