Задание 31. К аккумулятору с ЭДС 40 В и внутренним сопротивлением 2 Ом подключили лампу сопротивлением 10 Ом и резистор сопротивлением 15 Ом, а также конденсатор ёмкостью 200 мкФ (см. рисунок). Спустя длительный промежуток времени ключ К размыкают. Какое количество теплоты выделится после этого на резисторе?
Решение.
До размыкания ключа электрический ток протекает через параллельно соединённые лампу и резистор. Общее сопротивление внешней цепи равно
Ом,
где
R1 — сопротивление лампы, R2— сопротивление резистора. Согласно закону Ома для
полной цепи 
А,
При этом напряжение на конденсаторе равно 
В. Таким образом, до размыкания ключа в
конденсаторе была накоплена энергия
Дж,
что составляет 90 мДж. После размыкания ключа вся энергия, накопленная в конденсаторе, будет выделяться на параллельно включённых лампе и резисторе. Согласно закону Джоуля — Ленца, количество теплоты, выделяющееся в промежуток времени ∆t, обратно пропорционально сопротивлению, поскольку напряжение u на лампе и резисторе в любой момент времени одно и то же:
,
откуда
и
. Окончательно
получим для количества теплоты, выделившегося на резисторе:
мДж.
Ответ: 36.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: