Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Какое количество теплоты Q_r выделится в резисторе R за большое время

Условие

Рисунок к задаче

На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из батареи с ЭДС E=9В\mathcal{E} = 9В и внутренним сопротивлением r=1кОм,r = 1кОм, конденсатора емкостью С=4мкФ,С = 4мкФ, резистора с сопротивлением R=4кОмR = 4кОм и переключателя П полярности источника питания. Вначале переключатель был в положении 1, а конденсатор был полностью заряжен от батареи, и ток в цепи отсутствовал.

Какое количество теплоты Q_r выделится в резисторе R за большое время после перевода переключателя в положение 2?

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Из закона сохранения энергии для замкнутой электрической цепи имеем: EΔq=ΔQДж−Л+ΔWэл+ΔAмех,\mathcal{E} \Delta q=\Delta Q_Дж - Л + \Delta W_эл + \Delta A_мех, то есть работа источника EΔq\mathcal{E} \Delta q ( Δq\Delta q — заряд, протекший по цепи) расходуется на выделение в резисторах количества теплоты ΔQДж−Л\Delta Q_Дж - Л по закону Джоуля — Ленца, изменение электростатической энергии ΔWэл\Delta W_эл заряженного конденсатора и на механическую работу ΔAмех,\Delta A_мех, если части цепи перемещаются.2. Как видно из схемы цепи, изображенной на рисунке, после «переполюсовки» батареи переключателем П конденсатор зарядится до такого же по модулю заряда q=CE,q=C \mathcal{E}, но противоположного знака, и его энергия Wэл=q22CW_эл= \frac{q^{2}}{2C} не изменится, так что ΔWэл=0\Delta W_эл=0 Механическая работа не совершается, поэтому ΔAмех=0\Delta A_мех=0

Осталось ещё 3 шага

  1. При перезарядке конденсатора по цепи протечет…

  2. Поскольку резисторы в цепи соединены…

  3. Подставляя численные данные в системе СИ из…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика (расчетная задача высокого»