πЕГЭ · ИИ-репетитор12 предметов · задания ФИПИ
Главная → Физика → Задания №14 → Задание ph14-04

Задание №14 ЕГЭ Физика с ответом и решением

Ответ: 34

Условие

Катушка индуктивности подключена к источнику тока с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением через резистор R = 60 Ом (см. рис.). В момент t = 0 ключ K замыкают. Значения силы тока в цепи, измеренные в последовательные моменты времени с точностью 0,01 А, представлены в таблице.

t, с00,51,01,52,03,04,05,06,0
I, А00,120,190,230,260,280,290,300,30

Выберите все верные утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте.

1. В опыте наблюдаются колебания силы тока в цепи.

2. Через 6 с после замыкания ключа ток через катушку достиг минимального значения.

3. ЭДС источника тока составляет 18 В.

4. В момент времени t = 2,0 с ЭДС самоиндукции катушки равна 2,4 В.

5. В момент времени t = 3,0 с напряжение на резисторе равно 15 В.

Рисунок к заданию

Подсказки — как подойти к решению

  1. Разбирай утверждения по таблице: пока сила тока в цепи растёт, разность между ЭДС источника и напряжением на резисторе отлична от нуля и как раз равна ЭДС самоиндукции катушки. Когда рост прекратился, катушка больше не влияет на цепь.
  2. Сверяй данные с ожидаемым поведением цепи: после замыкания ключа ток нарастает плавно и асимптотически приближается к установившемуся значению. Ловушка — принять такой процесс за колебания или решить, что к концу опыта ток стал минимальным.

Решение

Проверим справедливость предложенных утверждений.

1. Из таблицы видно, что ток через резистор в процессе наблюдения увеличивался, но колебаний силы тока не наблюдалось.

2. Через 6 с после замыкания ключа через катушку протекает ток равный 0,30 А, минимальный ток в цепи равен нулю.

3. Когда ток в катушке установится, то есть исчезнет напряжение самоиндукции в катушке, напряжение на резисторе станет равным ЭДС катушки. Из таблицы видно, что ток в катушке устанавливается через 5 с после замыкания ключа, в этот момент напряжение на резисторе становится равным U (5) = I (5) · R = 0,3 А · 60 Ом = 18 В.

4. ЭДС самоиндукции катушки равно равна разности ЭДС источника тока и напряжения на резисторе. В момент времени t = 2 с ЭДС самоиндукции равна _i = − I (2) R = 18 В − 0,26 А · 60 Ом = 2,4 В.

5. В момент времени t = 3 с напряжение на резисторе равно 0,28 А · 60 Ом = 16,8 В.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 3 и 4.

Ответ: 34.

Типичные ошибки

Решить это задание в тренажёре

В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №14 по физике · Разбор темы №14 с нуля