سوال ۶۴ فیزیک کنکور ریاضی ۱۴۰۴ نوبت دوم با پاسخ تشریحی

پاسخ تشریحی

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

• گزینهٔ ۱: ممکن است دانش‌آموز مقدار عددی اختلاف پتانسیل دو سر باتری را مستقیماً به‌جای توان بنویسد. اما توان برابر حاصل‌ضرب اختلاف پتانسیل در جریان است و ولتاژ به‌تنهایی توان را تعیین نمی‌کند.
• گزینهٔ ۳: ممکن است دانش‌آموز جریان را به‌اشتباه به $2\,\mathrm{A}$ گرد کند و از رابطهٔ $P=6\times2=12\,\mathrm{W}$ استفاده کند. جریان داده‌شده دقیقاً $1.5\,\mathrm{A}$ است و چنین گردکردنی مجاز نیست.
• گزینهٔ ۴: ممکن است دانش‌آموز هم جریان را به‌اشتباه $2\,\mathrm{A}$ بگیرد و هم از نیروی محرکه به‌جای ولتاژ دو سر باتری استفاده کند تا $P=9\times2=18\,\mathrm{W}$ به دست آید. برای توان خروجی باید جریان واقعی را در اختلاف پتانسیل دو سر باتری ضرب کرد، نه در نیروی محرکه.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

1. بخش «توان خروجی یک منبع نیروی محرکهٔ واقعی» را مرور کن؛ توان تولیدی باتری با توان تحویلی آن به مدار خارجی یکسان نیست.
2. رابطهٔ توان خروجی $P_{\text{خروجی}}=I\Delta V$ است؛ در این رابطه باید اختلاف پتانسیل دو سر باتری را قرار دهی، نه نیروی محرکهٔ آن را.
3. در نگارش اعشاری صورت سؤال، جریان برابر $1.5\,\mathrm{A}$ است. کافی است این جریان را در ولتاژ دو سر باتری، یعنی $6\,\mathrm{V}$، ضرب کنی.