На рисунке изображена схема электрической цепи, в состав которой входят источник постоянного напряжения с ЭДС
и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, два резистора и неидеальный амперметр. Известно, что 
а амперметр показывает силу тока 
Какая тепловая мощность выделяется в этой электрической цепи?
1. Будем использовать закон Ома для участка цепи, а также правила распределения токов и напряжений при последовательном и параллельном соединении резисторов. Пусть сопротивление амперметра равно 
Тогда напряжение на амперметре равно 
2. На резисторе R, соединенном с амперметром параллельно, напряжение такое же, и поэтому сила тока, который течет через резистор R, равна:
3. Сила тока, текущего через резистор 3,5R, равна:
Напряжение на этом резисторе равно:
4. Сумма напряжений на последовательно соединенных резисторах R и 3,5R равна ЭДС источника напряжения:
или 
Отсюда сопротивление амперметра равно:
то есть 
5. Полное сопротивление электрической цепи равно:
Поэтому, в соответствии с законом Джоуля — Ленца, в цепи выделяется тепловая мощность:
Ответ: 
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: закон Ома для участка цепи, правила распределения токов и напряжений при последовательном и параллельном соединении резисторов, правила расчета сопротивлений при последовательном и параллельном соединении резисторов, закон Джоуля — Ленца); II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на перемычку; III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); IV) проведены необходимые математические преобразования и расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); V) 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 пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт V, или в нем 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 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 | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
На рисунке изображена схема электрической цепи, в состав которой входят источник постоянного напряжения с ЭДС
и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, два резистора и неидеальный амперметр. Известно, что а амперметр показывает силу тока 
Какое количество теплоты выделяется в этой электрической цепи за промежуток времени 
1) Будем использовать закон Ома для участка цепи, а также правила распределения токов и напряжений при последовательном и параллельном соединении резисторов. Пусть сопротивление амперметра равно Тогда напряжение на амперметре равно
2) На резисторе R, соединенном с амперметром параллельно, напряжение такое же, и поэтому сила тока, который течет через резистор R, равна
3) Сила тока, текущего через резистор 4,5R, равна
4) Сумма напряжений на последовательно соединенных резисторах R и 3,5R равна ЭДС источника напряжения:
или 
Отсюда сопротивление амперметра равно
то есть
5) Полное сопротивление электрической цепи равно
Ответ: 
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: закон Ома для участка цепи, правила распределения токов и напряжений при последовательном и параллельном соединении резисторов, правила расчета сопротивлений при последовательном и параллельном соединении резисторов, закон Джоуля–Ленца); II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на перемычку; III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); IV) проведены необходимые математические преобразования и расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); V) 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 пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют. И ( ИЛИ ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты. И ( ИЛИ ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги. И ( ИЛИ ) Отсутствует пункт V, или в нем 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 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 балл | 3 |
Наверх