Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д8 B14 № 3744
i

Ре­зи­стор, со­про­тив­ле­ние ко­то­ро­го можно из­ме­нять, под­со­еди­нен к ис­точ­ни­ку на­пря­же­ния с по­сто­ян­ны­ми ЭДС и внут­рен­ним со­про­тив­ле­ни­ем. При уве­ли­че­нии со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ра от нуля до очень боль­шой ве­ли­чи­ны вы­де­ля­ю­ща­я­ся в этом ре­зи­сто­ре мощ­ность

 

1)  все время уве­ли­чи­ва­ет­ся

2)  не из­ме­ня­ет­ся

3)  сна­ча­ла умень­ша­ет­ся, а затем уве­ли­чи­ва­ет­ся

4)  сна­ча­ла уве­ли­чи­ва­ет­ся, а затем умень­ша­ет­ся

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну Ома для пол­ной цепи, ток через ре­зи­стор за­ви­сит от ве­ли­чи­ны со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ра и равен I левая круг­лая скоб­ка R пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \mathcalE, зна­ме­на­тель: r_внутр плюс R конец дроби . Сле­до­ва­тель­но, мощ­ность теп­ло­вы­де­ле­ния на ре­зи­сто­ре да­ет­ся вы­ра­же­ни­ем:

P левая круг­лая скоб­ка R пра­вая круг­лая скоб­ка =I в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка R пра­вая круг­лая скоб­ка R= дробь: чис­ли­тель: \mathcalE в квад­ра­те R, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка r_ внутр плюс R пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби .

Чтобы от­ве­тить на во­прос о том, как из­ме­ня­ет­ся мощ­ность, не­об­хо­ди­мо ис­сле­до­вать по­ве­де­ние функ­ции P левая круг­лая скоб­ка R пра­вая круг­лая скоб­ка . Для этого удоб­но ана­ли­зи­ро­вать про­из­вод­ную (но можно от­сле­дить по­ве­де­ние этой функ­ции, схе­ма­тич­но по­стро­ив гра­фик по точ­кам).

 

Най­дем про­из­вод­ную:

P' левая круг­лая скоб­ка R пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: dP левая круг­лая скоб­ка R пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: dR конец дроби = дробь: чис­ли­тель: d левая круг­лая скоб­ка \mathcalE в квад­ра­те R/ левая круг­лая скоб­ка r_внутр плюс R пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: dR конец дроби =
=\mathcalE в квад­ра­те умно­жить на дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка r_внутр плюс R пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те умно­жить на 1 минус 2 левая круг­лая скоб­ка r_внутр плюс R пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на R, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка r_внутр плюс R пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни 4 конец дроби =\mathcalE в квад­ра­те дробь: чис­ли­тель: r_внутр в квад­ра­те минус R в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка r_внутр плюс R пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни 4 конец дроби

От­сю­да видно, что до тех пор пока, со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра мень­ше внут­рен­не­го со­про­тив­ле­ния  — R мень­ше r_внутр, мощ­ность теп­ло­вы­де­ле­ния на ре­зи­сто­ре уве­ли­чи­ва­ет­ся: P' левая круг­лая скоб­ка R пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0. Как толь­ко со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра ста­но­вит­ся боль­ше со­про­тив­ле­ния ис­точ­ни­ка  — R боль­ше r_внутр, мощ­ность на­чи­на­ет умень­шать­ся (P' левая круг­лая скоб­ка R пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0). Таким об­ра­зом, верно утвер­жде­ние 4.

 

Ответ: 4.

Источник: Ян­декс: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та ЕГЭ по фи­зи­ке. Ва­ри­ант 2
Гость 21.12.2012 19:46

На­пи­ши­те,по­жа­луй­ста, как найти про­из­вод­ную

Алексей

Доб­рый день!

Здесь ис­поль­зо­ва­но пра­ви­ло для взя­тия про­из­вод­ной от от­но­ше­ния двух функ­ций.

Марина Горюнова 30.03.2013 09:24

Здрав­ствуй­те) Вы ис­поль­зо­ва­ли про­из­вод­ную, но мо­же­те объ­яс­нить, как схе­ма­тич­но по­стро­ить гра­фик этой функ­ции? Про­сто у меня при по­стро­е­нии гра­фи­ка по­лу­ча­ет­ся, что мощ­ность по­сто­ян­но умень­ша­ет­ся:(

Алексей

Доб­рый день!

Смот­ри­те:

1) когда R очень боль­шое, мощ­ность ведет себя как  дробь: чис­ли­тель: \varepsilon в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: R конец дроби , то есть убы­ва­ет

2) когда R очень ма­лень­кое, мощ­ность ведет себя как  дробь: чис­ли­тель: \varepsilon в квад­ра­те R, зна­ме­на­тель: r_внутр конец дроби , то есть рас­тет.

Зна­чит где-то есть мак­си­мум.

Да и во­об­ще, не может она все время убы­вать, так как это ве­ли­чи­на по­ло­жи­тель­ная, а при R=0 она равна нулю.