schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: анализ потенциала контура ABODEFGH
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Для решения задачи необходимо проанализировать изменение потенциала при обходе контура ABODEFGH, учитывая заземление и падение напряжения на элементах контура. Потенциал растет при движении против тока через резистор.
Подробное решение
Для решения данной задачи необходимо проанализировать изменение потенциала при обходе контура ABODEFGH. Потенциальная диаграмма строится как зависимость потенциала \(\varphi\) от суммарного сопротивления \(R\) вдоль пути обхода.
1. Точка заземления: На схеме точка E заземлена, следовательно, её потенциал \(\varphi_E = 0\). Поскольку мы обходим контур ABODEFGH, конечная точка H (и возврат в A) должна соотноситься с начальной.
2. Анализ элементов контура ABODEFGH:
- Путь A-B: Идеальный проводник, сопротивление и падение напряжения отсутствуют (горизонтальная линия на диаграмме, если нет элементов).
- Путь B-O: Содержит резистор \(R_2\) и источник ЭДС \(E_2\). Ток в ветви направлен вверх (от O к B), значит при движении от B к O мы идем против тока — потенциал растет на величину \(I_2 R_2\). Далее встречаем ЭДС \(E_2\). Судя по полярности (длинная черта — плюс, короткая — минус), мы переходим от минуса к плюсу, значит потенциал скачкообразно увеличивается на величину \(E_2\).
- Путь O-D: Содержит источник \(E_3\) и резистор \(R_3\). При переходе через \(E_3\) от O к D мы идем от плюса к минусу, потенциал скачкообразно уменьшается на \(E_3\). На резисторе \(R_3\) ток направлен влево (к O), значит при движении к D мы идем по току — потенциал линейно уменьшается на \(I_3 R_3\).
- Путь D-E: Идеальный проводник к заземленной точке.
- Путь E-F-G: Содержит резистор \(R_4\) и ЭДС \(E_4\). При движении от E к F через \(R_4\) (ток влево) потенциал растет. При переходе через \(E_4\) (от минуса к плюсу) — скачок вверх.
- Путь G-H-A: Содержит резистор \(R_1\). Ток направлен влево, при движении от G к H идем против тока — потенциал растет.
3. Выбор графика:
- На графике "a" мы видим: сначала подъем (резистор), затем резкий скачок вниз (ЭДС против направления обхода), затем снова подъем и скачок.
- На графике "c" мы видим: начальное движение из нуля вниз, затем резкий скачок вверх, затем линейное падение и еще один скачок.
Рассмотрим внимательно контур ABODEFGH:
От точки A до B изменений нет. От B к O: падение на \(R_2\) и скачок \(E_2\). От O к D: скачок вниз на \(E_3\) и падение на \(R_3\). От D к E: потенциал приходит в 0.
Наиболее точно последовательность скачков (вверх и вниз) и линейных участков соответствует распределению элементов в указанном контуре на графике "a".
Ответ: a.