Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 25 № 3078
i

На­пря­жен­ность элек­три­че­ско­го поля плос­ко­го кон­ден­са­то­ра (см. рис.) равна 24 кВ/⁠м. Внут­рен­нее со­про­тив­ле­ние ис­точ­ни­ка r = 10Ом, ЭДС \mathcalE =30В, со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ров R_1 = 20Ом, R_2 = 40Ом. Най­ди­те рас­сто­я­ние между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Элек­три­че­ский ток через по­сле­до­ва­тель­но вклю­чен­ные R_1 и С не идет, по­это­му на­пря­же­ния на кон­ден­са­то­ре и ре­зи­сто­ре R_2 оди­на­ко­вы и равны: U=IR_2, U=Ed, где E  — на­пря­жен­ность поля в кон­ден­са­то­ре. От­сю­да d= дробь: чис­ли­тель: I R_2, зна­ме­на­тель: E конец дроби .

Со­глас­но за­ко­ну Ома для пол­ной цепи, I= дробь: чис­ли­тель: \mathcalE , зна­ме­на­тель: R_2 плюс r конец дроби рав­но­силь­но d= дробь: чис­ли­тель: \mathcalE R_2, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка R_2 плюс r пра­вая круг­лая скоб­ка E конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 30 умно­жить на 40, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 40 плюс 10 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 24 умно­жить на 10 в кубе конец дроби =10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка м=1мм.

 

Ответ: d=10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка м=1мм.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оцен­ки вы­пол­не­ния за­да­ния Баллы
При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

1) верно за­пи­са­ны фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном ре­ше­нии  — закон Ома для пол­ной цепи и участ­ка цепи, ра­вен­ство на­пря­же­ний на па­рал­лель­но со­еди­нен­ных эле­мен­тах цепи, связь раз­но­сти по­тен­ци­а­лов с на­пря­жен­но­стью поля);

2) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту, и пред­став­лен ответ (с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния); при этом до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» (с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми).

3
Пред­став­лен­ное ре­ше­ние со­дер­жит п. 1 пол­но­го ре­ше­ния, но и имеет один из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­на ошиб­ка.

ИЛИ

Не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и вы­чис­ле­ния ло­ги­че­ски верны, не со­дер­жат оши­бок, но не за­кон­че­ны.

ИЛИ

Не пред­став­ле­ны пре­об­ра­зо­ва­ния, при­во­дя­щие к от­ве­ту, но за­пи­сан пра­виль­ный чис­ло­вой ответ или ответ в общем виде.

ИЛИ

Ре­ше­ние со­дер­жит ошиб­ку в не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях и не до­ве­де­но до чис­ло­во­го от­ве­та.

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

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

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния 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 за­да­чи (или 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
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ:
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Скрыть комментарии · Помощь
Гость 01.05.2012 21:26

А по­че­му на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре и ре­зи­сто­ре R2 оди­на­ко­вы?

Алексей

Доб­рый день!

При­чи­на в том, что ток, через R_1 не течет. По­яс­ню.

По­смот­рим вни­ма­тель­но на схему. Уча­сток с со­про­тив­ле­ни­ем R_2 и уча­сток "кон­ден­са­тор + со­про­тив­ле­ние R_1" под­клю­че­ны па­рал­лель­но. Со­глас­но пра­ви­лам для па­рал­лель­но­го со­еди­не­ния, на­пря­же­ния на этих участ­ках долж­ны сов­па­дать. Но что такое на­пря­же­ние на участ­ке "кон­ден­са­тор + со­про­тив­ле­ние R_1"? Оно опре­де­ля­ет­ся как сумма на­пря­же­ний на кон­ден­са­то­ре и на со­про­тив­ле­нии R_1. По­сколь­ку ток через R_1 не течет, по за­ко­ну Ома, на­пря­же­ние на нем равно нулю. От­сю­да и по­лу­ча­ет­ся то, что нам надо.

Гость 01.05.2012 21:55

Здрав­ствуй­те!У меня воз­ник во­прос: по­че­му

ток через по­сле­до­ва­тель­но вклю­чен­ные R1 и С не идет?

Алексей

Доб­рый день!

Ток про­во­ди­мо­сти — это на­прав­лен­ное дви­же­ние за­ря­дов (элек­тро­нов). Элек­тро­ны дви­га­ют­ся в элек­три­че­ской цепи по про­вод­ни­кам.

А что такое кон­ден­са­тор, это две пла­сти­ны, между ко­то­ры­ми на­хо­дит­ся ди­элек­трик. Через ди­элек­трик такой ток идти не может, по сути, это раз­рыв цепи.

Важ­ное пра­ви­ло, ко­то­рое по­мо­га­ет ре­шать мно­гие за­да­чи: через кон­ден­са­тор за­ря­жен­ные ча­сти­цы ни­ко­гда не идут, ток про­во­ди­мо­сти все­гда течет "во­круг" кон­ден­са­то­ра.

 

По­яс­ню. Рас­смот­рим ка­че­ствен­но не­мно­го дру­гую за­да­чу: пусть сна­ча­ла ис­точ­ник был от­клю­чен, цепь разо­мкну­та. В не­ко­то­рый мо­мент ключа за­мы­ка­ют и мы по­лу­ча­ем схему, изоб­ра­жен­ную на ри­сун­ке. Что будет про­ис­хо­дить? Ответ очень про­стой. Вна­ча­ле кон­ден­са­тор будет за­ря­жать­ся, элек­тро­ны под дей­стви­ем элек­три­че­ско­го поля, со­зда­ва­е­мо­го ЭДС будут пе­ре­те­кать с одной пла­сти­ны кон­ден­са­то­ра на дру­гую, при этом через со­про­тив­ле­ние R_1 будет течь ток про­во­ди­мо­сти (вот это я и на­зы­ваю током "во­круг кон­ден­са­то­ра"). Через не­ко­то­рое время кон­ден­са­тор пол­но­стью за­ря­дит­ся. Ток через пер­вое со­про­тив­ле­ние пре­кра­тит­ся, на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре срав­ня­ет­ся с на­пря­же­ни­ем на вто­ром со­про­тив­ле­нии. Мы при­шли к уста­но­вив­ше­му­ся ре­жи­му, ко­то­рый и ис­сле­ду­ет­ся в при­ве­ден­ной в усло­вии за­да­че.

На­де­юсь, что я от­ве­тил на Ваш во­прос.

Гость 04.05.2012 19:01

Спа­си­бо!

Гость 28.08.2012 22:39

Важ­ное пра­ви­ло, ко­то­рое по­мо­га­ет ре­шать мно­гие за­да­чи: через кон­ден­са­тор ток ни­ко­гда не течет, ток все­гда течет "во­круг" кон­ден­са­то­ра.

А как же пра­ви­лоо том,что элек­три­че­ская цепь все­гда за­мкну­та?!

Ко­неч­но через кон­ден­са­тор ток про­те­ка­ет. Дело все в том, что током на­зы­ва­ет­ся не толь­ко прав­лен­ное дви­же­ние мик­ро­ско­пи­че­ских за­ря­жен­ных ча­стиц (это ток про­во­ди­ми­сти), но и на­прав­лен­ное дви­же­ние мак­ро­ско­пи­че­ских за­ря­жен­ных тел (ток кон­век­ции) и любое из­ме­не­ние ин­дук­ции элек­три­че­ско­го поля с те­че­ни­ем вре­ме­ни (ток сме­ще­ния). Вы­ду­мы­вая свои до­мо­ро­щен­ные пра­ви­ла Вы про­сто за­кры­ва­е­те путь к по­зна­нию элек­тро­ди­на­ми­ки.

Алексей

Доб­рый день!

 

Я не хотел бы вда­вать­ся в по­ле­ми­ку по дан­но­му во­про­су и спо­рить о тер­ми­но­ло­гии. Скажу толь­ко сле­ду­ю­щее. В своем со­об­ще­нии я по­яс­нил, что я на­зы­ваю элек­три­че­ским током (и хочу от­ме­тить, что не я один ис­поль­зую дан­ное опре­де­ле­ние, оно об­ще­при­ня­то). "Ток сме­ще­ния" под это опре­де­ле­ние не по­па­да­ет, это про­сто на­зва­ние для со­от­вет­ству­ю­ще­го сла­га­е­мо­го в урав­не­ни­ях Макс­вел­ла. Да, оно так же как и на­сто­я­щий ток, при­во­дит к по­яв­ле­нию маг­нит­но­го поля и к пе­ре­но­су энер­гии, по­это­му и ис­поль­зу­ет­ся такой тер­мин, но тем не менее это не элек­три­че­ский ток. Пе­ре­нос­чи­ки за­ря­да дей­стви­тель­но через кон­ден­са­тор не про­хо­дят (за ис­клю­че­ни­ем слу­ча­ев его про­боя). И идея о том, чтобы сле­дить за их дви­же­ни­ем, порой, как по­ка­зы­ва­ет мой опыт, ока­зы­ва­ет­ся пло­до­твор­ной.

Гость 02.09.2012 08:52

Доб­рый день!

А как же быть с по­сту­ла­том Ам­пе­ра?

Ведь со­глас­но ему маг­нит­ное поле по­рож­да­ет­ся толь­ко током. Если ток сме­ще­ния по­рож­да­ет маг­нит­ное толе, то это на­сто­я­щий ток, а не фор­маль­ное сла­га­е­мое в урав­не­нии Макс­вел­ла.

Алексей

Доб­рый день!

 

Мы, на­вер­ное, смот­рим на урав­не­ния Макс­вел­ла не­мно­го с раз­ных по­зи­ций. Чтобы не было про­ти­во­ре­чий, я на­звал об­суж­дав­ший­ся мной выше про­цесс пе­ре­но­са элек­три­че­ско­го за­ря­да "током про­во­ди­мо­сти". Это тот ток, ко­то­рый удо­вле­тво­ря­ет за­ко­ну со­хра­не­ния за­ря­да, под­чи­ня­ет­ся урав­не­нию не­раз­рыв­но­сти.

 

То, о чем мы сей­час спо­рим, на мой взгляд, не столь су­ще­ствен­но. В прин­ци­пе, какая раз­ни­ца, как на­зы­вать ско­рость из­ме­не­ния ин­дук­ции элек­три­че­ско­го поля? Глав­ное, это по­ни­мать не­об­хо­ди­мость этого сла­га­е­мо­го и про­ис­те­ка­ю­щие из него след­ствия.

 

Со­гла­сен, здесь много ню­ан­сов, на­при­мер, в слу­чае ди­элек­три­ков, в ток сме­ще­ния вно­сит вклад также ток по­ля­ри­за­ции, обу­слов­лен­ный дви­же­ни­ем свя­зан­ных за­ря­дов, эту часть уж точно не­воз­мож­но от­ли­чить от тока сво­бод­ных за­ря­дов. Так что пред­ла­гаю оста­но­вить­ся на ком­про­мис­се, пред­ло­жен­ном в самом на­ча­ле. В том со­об­ще­нии я пред­ла­гал сле­дить за дви­же­ни­ем "сво­бод­ных за­ря­дов в элек­три­че­ской цепи".

 

вадим Блинов 17.06.2016 14:58

По­че­му в за­да­че 3038 U=ЭДС, а в этой нет?

Антон

В этой за­да­че у ис­точ­ни­ка есть внут­рен­нее со­про­тив­ле­ние.

Елизавета 07.08.2016 12:39

Доб­рый день! В ком­мен­та­ри­ях ранее вы ска­за­ли, что "кон­ден­са­тор будет за­ря­жать­ся, элек­тро­ны под дей­стви­ем элек­три­че­ско­го поля, со­зда­ва­е­мо­го ЭДС будут пе­ре­те­кать с одной пла­сти­ны кон­ден­са­то­ра на дру­гую", но как элек­тро­ны могут пе­ре­те­кать с одной пла­сти­ны на дру­гую, если между пла­сти­на­ми ди­элек­трик?

Антон

По про­во­дам, через ре­зи­сто­ры и ис­точ­ник.



О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025