Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 28 № 29753

Четыре конденсатора подключены к источнику тока, как показано на рисунке. ЭДС источника равна \mathcalE, его внутреннее сопротивление r, ёмкости конденсаторов C_1=2 C, C_2=C, C_3=4 C, C_4=2 C мкФ. На сколько и как изменится общая энергия, запасённая в батарее, если в конденсаторе C3 возникнет пробой?

Спрятать решение

Решение.

1) До пробоя в цепи было параллельное соединение конденсаторов C1 и C3, параллельное соединение конденсаторов C2 и C4, которые между собой соединены последовательно. Найдем емкости каждого участка C_1,3=C_1 плюс C_3=6 C и C_2,4=C_2 плюс C_4=3 C. Тогда общая емкость конденсаторов равна

C_0= дробь: числитель: C_1,3 C_2,4, знаменатель: C_13 плюс C_2,4 конец дроби = дробь: числитель: 18 C, знаменатель: 9 конец дроби =2 C,

а энергия

W_1= дробь: числитель: C_0 \mathcalE в квадрате , знаменатель: 2 конец дроби =C \mathcalE в квадрате .

2) При пробое третьего конденсатора он будет иметь на своих обкладках равные потенциалы, следовательно, на первом конденсаторе обкладки также будут иметь одинаковые потенциалы. Следовательно, заряжаться будут только соединенные между собой параллельно второй и четвертый конденсаторы, их общая емкость равна 3C. Тогда энергия оставшихся конденсаторов станет равной

 W_2= дробь: числитель: C_2,4 \mathcalE в квадрате , знаменатель: 2 конец дроби =1,5 \mathrmC \mathcalE в квадрате .

3) Таким образом, энергия конденсаторов увеличилась на \Delta W=0,5 \mathrmC \mathcalE в квадрате

 

Ответ: увеличилась на \Delta W=0,5 \mathrmC \mathcalE в квадрате .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения заданияБаллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

3

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

2

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи

1

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

0
Максимальный балл3
Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2022. Основная волна. Разные задачи