Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Какое количество теплоты выделится в этой цепи после замыкания всех

Условие

В цепи, схема которой изображена на рисунке, по очереди замыкают ключи K1−K5,K_1 - K_5, выжидая каждый раз достаточно длительное время до окончания процессов зарядки конденсаторов.

Рисунок к задаче

Какое количество теплоты выделится в этой цепи после замыкания всех ключей? Параметры цепи: R=100Ом,R=100Ом, C=2мкФ,C=2мкФ, U=10ВU=10В

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Согласно закону сохранения энергии, работа источника UΔqU\Delta q при зарядке одного конденсатора емкостью C до напряжения источника U расходуется на создание в конденсаторе электростатического поля, обладающего энергией, равной CU22,\frac{CU^{2}}{2} , и на теплоту Q, выделяющуюся по закону Джоуля-Ленца в резисторе: UΔq=CU22+QU\Delta q= \frac{CU^{2}}{2} + Q При полной зарядке, согласно формуле для связи заряда и емкости конденсатора, его заряд Δq=CU,\Delta q=CU, откуда получаем Q=CU22Q= \frac{CU^{2}}{2} Это выражение годится для процесса зарядки любого конденсатора, которая происходит после замыкания очередного ключа, поскольку состояние уже заряженных конденсаторов при замыкании очередного ключа не изменяется.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Таким образом, полное количество теплоты…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика (расчетная задача высокого»