Одни и те же элементы соединены в электрическую цепь сначала по схеме 1, потом по схеме 2 (см.рисунок). Сопротивление резистора равно R, сопротивление амперметра 0,01 R,  сопротивление вольтметра 9R. Найдите отношение мощностей Р₂/Р₁, выделяемое на резисторах в этих схемах. Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением проводов пренебречь.

Похожая задача есть среди подборки задач для подготовки к ЕГЭ, которую Вы можете сказать здесь.

Для начала давайте разберёмся с амперметром и вольтметром. В условии задачи — даны их сопротивления. То есть эти электроизмерительные приборы не являются идеальными. Как быть и что делать в этой ситуации?

Надо изменить схему и поставить вместо этих приборов другие — идеальные. Таким образом схемы будут выглядеть:

А далее, используя законы последовательного и параллельного соединения, ищем ответ на вопрос задачи с учётом того, что амперметр и вольтметр в нашей задаче — являются идеальными.

Мощность тока, выделяющаяся на резисторе определяется по формулам:То есть для ответа на вопрос, необходимо определить силу тока, текущую через резистор, или напряжение на нём в первом и во втором случае.

Для первой схемы найдём общее сопротивление электрической цепи (соединение смешанное). Имеем: Далее определяем общую силу тока в цепи:Найдём напряжение на участке, состоящем из параллельно соединённых резистора и вольтметра:Зная напряжение на резисторе, можно определить мощность тока, выделяющуюся в первом случае.

Далее, работаем со второй схемой.

Так как внутреннее сопротивление источника в задаче не учитывается, то напряжение на резисторе и амперметре равно напряжению на источнике. Следовательно, сила тока, показываемая амперметром во втором случае определяется по формуле: Теперь остаётся рассчитать мощность тока, выделяющуюся на резисторе во втором случае и найти искомое отношение мощностей.

Надеюсь с оставшейся математикой Вы справитесь самостоятельно. Удачи!

Запись Элементы в электрической цепи впервые появилась Физика дома.

На рисунке показана схема устройства для предварительного отбора заряженных частиц для последующего детального исследования. Устройство представляет собой конденсатор, пластины которого изогнуты дугой радиусом R = 50 см. Предположим, что в промежуток между обкладками конденсатора из источника заряженных частиц (н.ч.) влетают ионы, как показано на рисунке. напряжённость электрического поля в конденсаторе по модулю равна 5 кВ/м. Скорость ионов равна 10⁵ м/с. При каком значении отношения заряда к массе ионы пролетят сквозь конденсатор, не коснувшись его пластин? Считать, что расстояние между обкладками конденсатора мало, напряжённость электрического поля всюду одинакова по модулю, а вне конденсатора электрическое поле отсутствует. Влиянием силы тяжести пренебречь.

Не новая. честно говоря, задача. Эта задача была разобрана в одном из демонстрационных вариантов ФИПИ несколько лет назад. Но тем не менее….

Раз поток ионов попадает в электрическое поле. то на заряженные частицы действует сила Кулона.

И так как ионы движутся по окружности, сила Кулона сообщает им центростремительное ускорение. Тогда второй закон Ньютона для заряженных ионов запишется:

Приравнивая модули правых частей формул, имеем:

Отсюда находим искомое отношение заряда к массе  иона.Остаётся подставить численные значения физических величин, предварительно переведя их в систему СИ и посчитать итоговый результат.

Важно! Основная ошибка, допущенная учащимися состояла в следующем: Раз ионы двигались по дугам окружностей, то вместо силы Кулоны использовалась сила Лоренца. Чего делать было категорически нельзя!

Запись Сферический конденсатор впервые появилась Физика дома.

В процессе колебаний в идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока в катушке индуктивности 5мА, а амплитуда напряжения на конденсаторе – 2 В. В момент времени t, сила тока в катушке 3 мА. Определить напряжение на конденсаторе в этот момент времени.

Задачи подобного плана проще всего решать, используя закон сохранения энергии, так как речь идёт об идеальном колебательном контуре и потерями  энергии в этой системе мы пренебрегаем.

Для решения задачи, прежде всего, необходимо чётко представить систему, о которой идёт речь в задаче. А после расписать, чему равна энергия контура в каждый из моментом времени.

То есть: раз даны амплитудные значения силы тока и напряжения, то необходимо записать формулы для определения энергии контура в моменты времени, когда вся энергия сосредоточена только в конденсаторе или только в катушке. Так же записываем формулу для определения энергии, когда энергия контура равна сумме энергий электрического и магнитного полей.Решая систему получившихся уравнений, находим ответ на поставленный в условии задачи вопрос.

Важно! Данную систему из трёх вышеприведённых уравнений, решаем приравнивая их правые части.

Запись Сохранение энергии в колеб. контуре впервые появилась Физика дома.

Какую разность потенциалов приложили  к однородному медному цилиндрическому  проводнику длиной 10 м, если за 15 с его температура повысилась на 10 К? Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление меди 1,7*10^-8 Ом*м, плотность меди 8900 кг/м³).

В основе решения задачи лежит явление теплового действия тока, изучавшееся еще в 8-м классе. То есть нагревание проводника связано с протеканием по нему электрического тока.

То есть, с одной стороны, записываем формулу, описывающую процесс нагревания проводника, а с другой стороны, формулу для определения работы электрического тока.С учётом условия задачи, что рассеянием тепла мы пренебрегаем (а следовательно потерями энергии), правые части этих двух уравнений приравниваем.

Далее расписываем сопротивление проводника (через его геометрические размеры и удельное сопротивление)   и массу проводника,

где объём равен:

Сокращая одинаковые сомножители, получаем формулу, из которой выражаем неизвестную величину — напряжение  на концах проводника (разность потенциалов). В итоге после непродолжительных математических действий имеем итоговую  формулу:В итоговую формулу входит сразу несколько табличных величин, в том числе удельная теплоёмкость вещества, значение которой можно найти в таблице, прилагаемой к тесту.

Важно! Удельное сопротивление проводников и плотность вещества обозначаются одинаковыми буквами. При подстановке в формулу Важно учитывать, где плотность, а где удельное сопротивление.

Ну и для самопроверки, неплохо проверить правильность выведенной формулы методом размерностей.

Запись Закон сохранения энергии в эл.цепи впервые появилась Физика дома.

В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут. ЭДС батарейки 12 В, емкость конденсатора С = 0,2 мкФ. Отношение внутреннего сопротивления батарейки к сопротивлению резистора k = r/R = 0,2. Найдите количество теплоты, которое выделится на резисторе после размыкания ключа в результате разряда конденсатора.

Задача части С на «Законы постоянного тока» с одной стороны, и на закон сохранения энергии, с другой стороны.

Для начала, по данным условия задачи, определим напряжение на резисторе. Сделать это можно используя законы Ома для полной цепи и для участка цепи.

Так как конденсатор соединен параллельно с резистором, то напряжение на конденсаторе и на резисторе будет одинаковым. Отсюда можно определить энергию, запасенную в конденсаторе.

После размыкания ключа, конденсатор начнёт разряжаться. И, согласно закона сохранения энергии, энергия электрического поля конденсатора полностью превратиться в тепловую энергию, выделяющуюся на резисторе.

Самое сложное в этой задаче, пожалуй, введение коэффициента k, связывающего внутреннее сопротивление источника тока и сопротивление резистора.

Скачать другие задачи части С для подготовки к ЕГЭ можно здесь.

Запись Задача на законы постоянного тока впервые появилась Физика дома.

Запись Задачи части 3 варианта 2013 года по физике впервые появилась Физика дома.

Два заряженных тела с массами 0,2 и 0,8 г, обладающие зарядами 0,3 и 0,2 мкКл соответственно, соединены лёгкой  нерастяжимой нитью длиной 20 см и движутся вдоль силовой линии однородного электрического поля. Напряженность поля равна 10 кН/Кл и направлена вертикально вниз. Определите ускорение шариков и натяжение нити.

Для решения задачи используем алгоритм для решения задач на законы Ньютона для связанных тел.

Согласно алгоритму, делаем рисунок и указываем все силы, действующие на первый и второй заряд.

После выполнения рисунка с указанием сил, действующих в системе,- решение сводится к написанию уравнений Ньютона для обоих зарядов, записи этих уравнений в проекциях и решения системы получившихся уравнений относительно неизвестных величин.

Важно! На каждый заряд действуют по две силы Кулона. Первая со стороны внешнего электрического поля. Причём направление силы Кулона будет совпадать с направлением вектора напряженности электрического поля. И вторая сила Кулона  — сила взаимодействия двух заряженных тел (по закону Кулона) — поскольку заряды одноименные, то они друг от друга будут отталкиваться.

Запись Ускорение системы зарядов впервые появилась Физика дома.

Но время еще есть. И поэтому я предлагаю Вам посмотреть подборку задач, которую ещё несколько лет назад я скачала на одном из в торрентов. Кто сделал эту подборку — я не знаю. Могу сказать одно, что очень многие задачи — это реальные задачи ЕГЭ, которые уже были на экзаменах, и которые вполне могут встретиться.

Это пять файлов.

Архив 1: здесь собраны задачи по теме «Механика».

Архив 2: задачи по теме «Молекулярная физика и термодинамика»

Архив 3: задачи по теме «Электродинамика».

Архив 4: Задачи по теме «Оптика».

Архив 5: Подборка задач по теме «Элементы СТО, квантовой и атомной физики».

Качество файлов оставляет желать лучшего. Но, за что купила, за то и продаю. Готовиться к экзамену можно и по материалу такого качества. Главное, чтобы было желание.

Кстати, решение некоторых задач есть на сайте.

Кроме этого, уже сейчас Вы можете скачать демонстрационный вариант ЕГЭ на 2014 год. Впрочем, как и следовало ожидать, вариант включает в себя набор задач единого государственного экзамена прошлых лет.

Успехов в подготовке к экзамену.

Запись Задачи части С по физике для подготовки к ЕГЭ впервые появилась Физика дома.

Два точечных заряда q₁ и q₂, находящиеся на расстоянии r=1 м друг от друга, притягиваются с силой F=1 Н. Сумма зарядов равна Q= 2 мкКл. Чему равны модули этих зарядов? Ответ округлите до десятых долей мкКл.

Для решения задачи используем закон Кулона. Это — во-первых.Во вторых, так как в условии сказано, что заряды притягиваются, следовательно заряды имеют разные знаки: один из них положительный, другой отрицательный. Записываем формулу для определения суммарного заряда системы, предполагая, что первый заряд — положительный, а второй отрицательный.В итоге получается система двух уравнений, которую необходимо решить для получения итогового ответа на вопрос задачи.

Система решается методом подстановки. И с точки зрения математики особых сложностей в решении не вызывает.

После непродолжительного решения квадратного уравнения и вычислений, получаем итоговый ответ, который я Вам предлагаю получить самостоятельно.

Запись Задача на закон Кулона впервые появилась Физика дома.

Одни и те же элементы соединены в электрическую цепь сначала по схеме 1, затем по схеме 2. Сопротивление резистора — R, сопротивление амперметра — 0,01R , сопротивление вольтметра 9R. Найти отношение I₂/I₁ показаний амперметров в схемах. Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением проводов пренебречь.

Схема 1	Схема 2

Для начала «неидеальный» амперметр, заменим «идеальным» прибором. Идеальный амперметр имеет нулевое сопротивление. И поэтому последовательно с «идеальным» амперметром» ставим резистор, имеющий сопротивление, равное сопротивлению амперметра.

И после этих преобразований, решение задачи сводится к определению  силы тока, протекающего через «идеальный» амперметр. А для этого используем законы последовательного и параллельного соединения.

Для первой схемы — определяем общее сопротивление электрической цепи. И по закону Ома определяем силу тока .

Для второй цепи — раз амперметр с резистором параллельно подключены к вольтметру, то напряжение на этих участках цени равно напряжению источника тока. Зная общее сопротивление ветви, состоящей из амперметра и резистора, опять с помощью закона Ома, определяем силу тока во втором случае.

Зная показания амперметра в первом и втором случае, отвечаем на поставленный в задаче вопрос.

Запись Амперметр и вольтметр в эл.цепи впервые появилась Физика дома.