Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.04 Энергетический подход в электрических цепях
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#64975

К аккумулятору с ЭДС ξ = 60  В и внутренним сопротивлением r = 5  Ом подключили лампу сопротивлением R л = 10  Ом и резистор сопротивлением R = 15  Ом, а также конденсатор ёмкостью = 80  мкФ (см. рисунок). Спустя длительный промежуток времени ключ К размыкают. Какое количество теплоты выделится после этого на лампе?

PIC

Показать ответ и решение

До замыкания силу тока в цепи можно найти по закону Ома для полной цепи:

      ξ
I = R0+-r,

где ξ  – ЭДС источника, R0 =R л+ R  – внешнее сопротивление.
Тогда

I =----ξ---- = -------60 В-------= 2 А
   Rл +R + r   10 Ом + 15 Ом + 5 О м

Напряжение на конденсаторе равно напряжению на внешнем участке цепи и равно:

U = IR0 = 2 А ⋅25 О м= 50 В.

Тогда энергия, запасённая на конденсаторе

    CU2-  80-⋅10−6-Ф-⋅502-В2
W =  2  =         2       = 0,1 Д ж

После размыкания конденсатор начнёт разряжаться, при этом по закону Джоуля-Ленца за промежуток Δt  количество теплоты, выделяемое на резисторе и лампе будет равно:

     2           2
QR = IR Δt Q л = I RлΔt

Тогда

QR    R
Qл-= R-л.

При этом

W  = QR+ Q л

Окончательно

Q л =-W-Rл- = 0,1-Дж-⋅10 О-м-=0,04 Д ж
     R л+ R   10 О м+ 15 О м
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!