В цепи, схема которой изображена на рисунке, ключ К в некоторый момент замыкают. На сколько после этого изменится заряд q конденсатора C емкостью 10 мкФ? ЭДС источника с малым внутренним сопротивлением равна ℰ = 5 В, сопротивление резистора R = 4 Ом, сопротивление катушки индуктивности r = 1 Ом, сопротивлением проводов можно пренебречь.
До замыкания ключа заряд на конденсаторе, согласно формуле для связи заряда и напряжения, был равен 
Согласно закону Ома для участка цепи 
и для полной цепи 
с пренебрежимо малых внутренним сопротивлением источника тока, а также согласно формуле для сопротивления последовательно соединенных резисторов 
падение напряжения на резисторе R определялось током 
через него: 
Таким образом, 
После замыкания ключа ток, в силу малости сопротивления проводов, пойдет только через ключ, и заряд конденсатора, согласно тем же законам, станет равным 
Изменение заряда на конденсаторе, таким образом, будет равно:
Ответ: 10 мкКл.
| 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 — формула для связи заряда и напряжения на конденсаторе, законы Ома для участка цепи и для полной цепи, формула для сопротивления при последовательном соединении резисторов); II) 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); III) проведены необходимые математические преобразования, приводящие к правильному ответу; IV) представлен правильный ответ. | 3 |
| Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности и проведены необходимые преобразования, но имеются следующие недостатки. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют. ИЛИ Лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). ИЛИ В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца. ИЛИ Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 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 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 |
В цепи, схема которой изображена на рисунке, ключ К в некоторый момент замыкают. На сколько после этого изменится заряд q конденсатора C емкостью 10 мкФ? ЭДС источника с малым внутренним сопротивлением равна ℰ = 5 В, сопротивление резистора R = 4 Ом, сопротивление катушки индуктивности r = 1 Ом, сопротивлением проводов можно пренебречь.
До замыкания ключа заряд на конденсаторе, согласно формуле для связи заряда и напряжения, был равен Согласно законам Ома для участка цепи и для полной цепи, а также согласно формуле для сопротивления последовательно соединенных резисторов, падение напряжения на резисторе R определялось током через него: Таким образом, После замыкания ключа ток, в силу малости сопротивления проводов, пойдет только через ключ, и заряд конденсатора, согласно тем же законам, станет равным
Изменение заряда на конденсаторе, таким образом, будет равно
Ответ: 10 мкКл.
| 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 — формула для связи заряда и напряжения на конденсаторе, законы Ома для участка цепи и для полной цепи, формула для сопротивления при последовательном соединении резисторов); II) 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); III) проведены необходимые математические преобразования, приводящие к правильному ответу; IV) представлен правильный ответ. | 3 |
| Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности и проведены необходимые преобразования, но имеются следующие недостатки. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют. ИЛИ Лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). ИЛИ В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца. ИЛИ Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 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 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