РЕШУ ЦТ

Задания

Версия для печати и копирования в MS Word

Задание № 30 Добавить в вариант

Электрическая цепь состоит из источника постоянного тока с ЭДС $\varepsilon$   =  300 В, двух резисторов сопротивлениями R₁  =  100 Ом, R₂  =  200 Ом и конденсатора ёмкостью C  =  10 мкФ (см. рис.). В начальный момент времени ключ К был замкнут и в цепи протекал постоянный ток. Если внутренним сопротивлением источника тока пренебречь, то после размыкания ключа К на резисторе R₂ выделится количество теплоты Q, равное ... мДж

Спрятать решение

Решение.

При замкнутом ключе напряжение на конденсаторе равно $U= дробь: числитель: R_1\varepsilon, знаменатель: R_1 плюс R_2 конец дроби =100В.$ Заряд на нём равен $q_1=CU=10 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 6 правая круглая скобка умножить на 100=1 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 3 правая круглая скобка Кл.$ Энергия электрического поля в конденсаторе равна

$W_1= дробь: числитель: CU в квадрате , знаменатель: 2 конец дроби = дробь: числитель: 10 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 6 правая круглая скобка умножить на 100 в квадрате , знаменатель: 2 конец дроби =0,05Дж$

После размыкания ключа и установления равновесия напряжение на конденсаторе станет равным $\varepsilon.$ Заряд на нём равен $q_2=C\varepsilon=3 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 3 правая круглая скобка Кл.$ Энергия электрического поля в конденсаторе станет равной

$W_2= дробь: числитель: C\varepsilon в квадрате , знаменатель: 2 конец дроби =0,45Дж$

В переходном процессе источника тока совершил работу $A= левая круглая скобка q_2 минус q_1 правая круглая скобка \varepsilon.$ Часть этой работы пошла на увеличение энергии электрического поля в конденсаторе, часть выделилась в виде теплоты на резисторе:

$левая круглая скобка q_2 минус q_1 правая круглая скобка \varepsilon= левая круглая скобка W_2 минус W_1 правая круглая скобка плюс Q равносильно$

$равносильно Q= левая круглая скобка q_2 минус q_1 правая круглая скобка \varepsilon минус левая круглая скобка W_2 минус W_1 правая круглая скобка = левая круглая скобка 3 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 3 правая круглая скобка минус 1 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 3 правая круглая скобка правая круглая скобка умножить на 300 минус левая круглая скобка 0,45 минус 0,05 правая круглая скобка =0,2Дж=200мДж.$

Источник: Демонстрационный вариант теста по физике 2016 год

Сложность: V

Спрятать решение · Помощь