Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 11285
i

Школь­ник решил про­ве­рить це­лост­ность вто­рич­ной об­мот­ки по­вы­ша­ю­ще­го транс­фор­ма­то­ра, ко­то­рый был ему нужен для про­ве­де­ния опы­тов по элек­тро­ди­на­ми­ке. Для этого он со­брал по­сле­до­ва­тель­ную цепь, со­сто­я­щую из ба­та­рей­ки, низ­ко­вольт­ной лам­поч­ки и ис­сле­ду­е­мой об­мот­ки транс­фор­ма­то­ра. После за­мы­ка­ния этой цепи лам­поч­ка (не сразу) за­го­ре­лась, что го­во­ри­ло об от­сут­ствии об­ры­вов во вто­рич­ной об­мот­ке транс­фор­ма­то­ра. Од­на­ко, когда школь­ник стал раз­мы­кать эту цепь, дер­жась двумя ру­ка­ми за изо­ля­цию скру­чен­ных про­вод­ни­ков, он за­ме­тил, что в мо­мент раз­мы­ка­ния между кон­ца­ми про­вод­ни­ков про­ско­чи­ла яркая искра. Объ­яс­ни­те, ру­ко­вод­ству­ясь из­вест­ны­ми фи­зи­че­ски­ми за­ко­на­ми и за­ко­но­мер­но­стя­ми, по­че­му в таких цепях даже при малых на­пря­же­ни­ях ба­та­рей­ки это может про­ис­хо­дить.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Ин­дук­тив­ность L вто­рич­ной об­мот­ки по­вы­ша­ю­ще­го транс­фор­ма­то­ра может быть очень ве­ли­ка  — до не­сколь­ких Генри.

2.  По­это­му после за­мы­ка­ния цепи и воз­ник­но­ве­ния в об­мот­ке ЭДС са­мо­ин­дук­ции:

\mathcalE = минус L дробь: чис­ли­тель: dI, зна­ме­на­тель: dt конец дроби ,

пре­пят­ству­ю­щей быст­ро­му воз­рас­та­нию тока, лам­поч­ка даже в за­мкну­той цепи, не име­ю­щей по­вре­жде­ний, за­го­ра­ет­ся не сразу.

3.  Со­глас­но за­ко­ну элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции Фа­ра­дея, быст­рое раз­мы­ка­ние цепи, со­бран­ной школь­ни­ком, то есть боль­шая ве­ли­чи­на ско­ро­сти из­ме­не­ния тока  дробь: чис­ли­тель: dI, зна­ме­на­тель: dt конец дроби , даже при малом токе в этой цепи при на­ли­чии в ней боль­шой ин­дук­тив­но­сти вы­зы­ва­ет по­яв­ле­ние очень боль­шой ЭДС са­мо­ин­дук­ции.

4.  Эта ЭДС и вы­зы­ва­ет про­бой воз­ду­ха между раз­мы­ка­е­мы­ми про­во­да­ми, то есть по­яв­ле­ние искры.

 

Ответ: быст­рое раз­мы­ка­ние цепи, со­дер­жа­щей боль­шую ин­дук­тив­ность, даже при малых токах в ней вы­зы­ва­ет по­яв­ле­ние боль­шой ЭДС са­мо­ин­дук­ции.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее пра­виль­ный ответ (в дан­ном слу­чае: ука­за­на при­чи­на воз­ник­но­ве­ния вы­со­ко­го на­пря­же­ния при раз­мы­ка­нии низ­ко­вольт­ной цепи, со­дер­жа­щей боль­шую ин­дук­тив­ность) и ис­чер­пы­ва­ю­щие вер­ные рас­суж­де­ния с пря­мым ука­за­ни­ем на­блю­да­е­мых яв­ле­ний и за­ко­но­мер­но­стей (в дан­ном слу­чае: ис­поль­зо­ва­ние за­ко­на элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции Фа­ра­дея для объ­яс­не­ния по­яв­ле­ния боль­шой ЭДС са­мо­ин­дук­ции при быст­ром раз­мы­ка­нии тока в 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.)

И (ИЛИ)

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

И (ИЛИ)

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

И (ИЛИ)

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 нем не ука­за­ны два яв­ле­ния или фи­зи­че­ских за­ко­на, не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния.

ИЛИ

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

ИЛИ

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

ИЛИ

Ука­за­ны не все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ют­ся вер­ные рас­суж­де­ния, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Мак­си­маль­ный балл3

Аналоги к заданию № 11285: 11319 Все

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.4.6 Ин­дук­тив­ность. Са­мо­ин­дук­ция. ЭДС са­мо­ин­дук­ции