Готовимся к ЕГЭ по физике: электричество

Прежде чем приступать к решению типовых экзаменационных задач, следует хорошенько пройтись по теории. Тема масштабная, явлений, формул и законов в ней предостаточно, причём некоторые имеют не одно, а два или более толкований. Ознакомьтесь сначала с самыми простыми понятиями: электрическое поле и заряд, и с законами, их описывающими. Тут конечно же вам попадётся закон Кулона, и именно на него стоит обратить внимание. Уясните, в каких условиях заряды отталкиваются или притягиваются, как графически изобразить их взаимодействие.  А графика в электричестве строится на понятии о линиях напряженности поля, так что темы очень взаимосвязаны.

Если вы уже уверено с помощью чертежа можете описать условие задачи на притяжение или отталкивание заряженных тел, проверьте, как вы усвоили правила сложения и вычитания векторов – в демонстрационном варианте ЕГЭ по физике уже была задача, где по чертежу предстояло определить характер и результат взаимодействия частиц. А вот формулу Кулона хоть и не всегда требуется применять, выучить надо наизусть в любом случае. Не забывайте, что действие одного заряда на другой пропорционально квадрату расстояния между ними. Именно забытая двойка над буквой «r» сведёт все ваши усилия на нет, когда вы приступите к решению экзаменационных задач.

Когда закончили с зарядом и полем, самое время изучить токи, которые текут в проводнике. Текут они строго в соответствии с законом Ома. Этот универсальный закон связывает воедино три основные величины, характеризующие ток – напряжение, силу тока и сопротивление, причём стоит заранее выписать себе все следствия из этого закона. То есть мало выучить и пользоваться его книжной формулировкой, надо понимать, как найти одну величину из формулы, если известны две другие. Тут возникает путаница, как и при любом преобразовании дробей, так что рекомендую ознакомиться с соответствующей темой из курса математики.

Закон Ома существует в двух формулировках: для участка цепи и для полной цепи, главное, внимательно читать условие и понять, какой именно случай перед нами. Если в задаче упоминается источник энергии с внутренним сопротивлением, то применяем закон для всей цепи, если нет – выдыхаем и считаем по «обычной», простой формулировке.

Картина теории электричества начинает постепенно складываться. Уже и движение зарядов можно рассчитать, и сопротивление или напряжение в проводнике. И вот мы подходим к понятиям работа и мощность. Уж очень любят авторы сложных тестов и экзаменационных вопросов выдать ученикам задачку про мощность лампочек в сети с определённой силой тока. Рутинные вопросы, пусть они трижды важные и имеющие огромное бытовое значение. Просмотрите все возможные формулы работы и мощности, благо это очень родственные понятия. Мощность – это работа за единицу времени, и не забудьте, что время действия тока для решения задач берётся в секундах!

Возможен комбинированный вариант: требуется найти мощность, но неизвестна одна из характеристик тока. Это значит, что вам предстоит применить сначала закон Ома, а уже потом вычислить искомое значение. Никогда не пытайтесь разбирать «в лоб», внимательно посмотрите, чего не хватает и откуда это можно получить.

Следующая не по порядку, но по значению, величина, которую вам предстоит применять при решении – это напряжённость поля. Достаточно простая тема, поэтому не буду подробно останавливаться, скажу лишь, что необходимо помнить основное свойство напряженности: сложение, то есть суперпозиция, которую находят как векторную сумму. Я, кажется, уже предлагал повторять особенности сложения векторов?

И завершает знакомство с электричеством тема «электромагнитная индукция». Наверное, не совру, если скажу – по своему объёму и сложности она сравнима со всеми остальными понятиями раздела. Как правило, задачи на индукцию включают в себя изучение поля и других характеристик катушки индуктивности. Будьте внимательны, это достаточно непростой объект и на его описании можно построить не одну задачу. Внимательно ознакомьтесь с законом электромагнитной индукции и его побочными составляющими, такими как магнитный поток. Будьте внимательны, потому что при решении чаще всего используется модуль магнитного потока, поэтому не забывайте избавляться от знака «минус» при вычислениях. Вообще путаница со знаками при определении магнитного поля катушек – частая проблема, поэтому я рекомендую внимательно подойти к изучению Правила Ленца. Оно позволяет точно определить направление тока и индуцированного магнитного поля в проводнике. Снова хочу привести в пример демонстрационный вариант ЕГЭ, где в одной из задач рассматривались характеристики катушки.