Последовательное и параллельное соединение проводников, работа и мощность тока, закон Джоуля — Ленца: ЕГЭ по физике

Тема охватывает расчёт цепей постоянного тока: последовательное и параллельное соединение проводников (законы Ома, правила Кирхгофа для простых цепей), работу и мощность электрического тока, а также закон Джоуля — Ленца. Необходимо уметь вычислять эквивалентные сопротивления, токи, напряжения…

Что нужно знать

Последовательное соединение: сила тока одинакова на всех участках (I = const), общее напряжение равно сумме напряжений на участках (U = U1 + U2 + ...), общее сопротивление равно сумме сопротивлений (R = R1 + R2 + ...).
Параллельное соединение: напряжение на всех ветвях одинаково (U = const), общая сила тока равна сумме токов в ветвях (I = I1 + I2 + ...), общее сопротивление вычисляется по формуле 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... (для двух…
Для смешанного соединения цепь разбивают на участки с последовательным и параллельным соединением и постепенно вычисляют эквивалентное сопротивление.
Закон Ома для участка цепи: I = U/R. Следствия: U = IR, R = U/I.
Работа электрического тока: A = UIt = I²Rt = U²t/R (для постоянного тока). Единица измерения — джоуль (Дж).
Мощность электрического тока: P = UI = I²R = U²/R. Единица измерения — ватт (Вт).

Термины и понятия

Последовательное соединение: соединение проводников, при котором конец одного проводника соединяется с началом другого, и через все…
Параллельное соединение: соединение проводников, при котором их начала соединены в один узел, а концы — в другой, и напряжение на всех…
Эквивалентное сопротивление: сопротивление одного резистора, которым можно заменить участок цепи без изменения токов и напряжений на…
Работа электрического тока: работа, совершаемая электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику; A = UIt.
Мощность электрического тока: работа тока, совершаемая за единицу времени; P = UI.
Закон Джоуля — Ленца: количество теплоты, выделяемое в проводнике при прохождении постоянного тока, прямо пропорционально квадрату силы…
КПД электрической цепи: отношение полезной мощности (или работы) ко всей затраченной мощности (или работе), выраженное в процентах.

Частые ошибки

Путают формулы последовательного и параллельного соединения: например, складывают сопротивления при параллельном соединении или складывают напряжения при последовательном, забывая, что при…
Неверно определяют эквивалентное сопротивление в смешанных цепях: начинают расчёт не с самого удалённого от источника участка, а с произвольного, что приводит к ошибке.
Забывают, что при параллельном соединении общее сопротивление меньше наименьшего из сопротивлений ветвей, и получают физически неверный результат.
Применяют закон Джоуля — Ленца в виде Q = U²t/R без учёта того, что для последовательного соединения удобнее формула с I²R, а для параллельного — с U²/R, и путают, какая формула применима.

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Последовательное и параллельное соединение проводников, работа и мощность тока, закон Джоуля — Ленца» занимает 2 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Начать бесплатно Открыть курс

Другие темы раздела

← Предыдущая тема: Постоянный электрический ток: сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи
Следующая тема: Закон Ома для полной цепи, ЭДС, внутреннее сопротивление источника тока

Все темы: ЕГЭ по физике