Question

Неразветвлённая электрическая цепь постоянного тока состоит из источника тока и подключённого к его выводам внешнего резистора. Как изменяется при увеличении сопротивления резистора сила тока в цепи и напряжение на резисторе? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится. Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

| Сила тока в цепи | Напряжение на резисторе |
| --- | --- |
| | |

Accepted Answer

21

Answer

Идея решения: применить закон Ома для полной цепи и проанализировать зависимость тока и напряжения от внешнего сопротивления.

Для неразветвлённой цепи с источником ЭДС $\mathcal{E}$ и внутренним сопротивлением $r$ подключен внешний резистор с сопротивлением $R$.

По закону Ома для полной цепи:

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

При увеличении $R$ знаменатель возрастает, поэтому сила тока $I$ **уменьшается** (вариант 2).

Напряжение на внешнем резисторе определяется по закону Ома для участка цепи:

$$U_R = IR$$

Хотя $R$ растёт, ток $I$ убывает быстрее (обратно пропорционально сумме $R + r$). Произведение $IR = \frac{\mathcal{E} \cdot R}{R + r}$ при увеличении $R$ стремится к $\mathcal{E}$, но всегда остаётся меньше. Следовательно, напряжение на резисторе **увеличивается** (вариант 1).

Задание №15Электромагнитные колебания, волны и оптикаЕГЭ по физике