Задача #1040 ← →
В цепи, представленной на рисунке ниже, сопротивление резисторов, внутреннее сопротивление батареи, индуктивность катушки и ёмкость конденсатора равны и соответственно, амперметр идеальный. Цепь подключена к батарее с ЭДС через ключ K. Сначала ключ разомкнут.
a) (1 балл) Ключ замыкают. Найдите показания амперметра сразу после замыкания ключа. Ответ дайте в амперах, округлите до целого.
b) (1 балл) После замыкания ключа ожидают достаточно большое время, так что в цепи устанавливается стационарный режим. Что показывает амперметр в стационарном режиме? Ответ дайте в миллиамперах, округлите до целого.
с) (2 балла) После установления стационарного режима ключ размыкают. Какое количество теплоты выделяется на резисторах (суммарно на двух) за большое время после размыкания ключа? Ответ дайте в мкДж, округлите до целого.
Решение
Примечание
a) Ток в катушках мгновенно появиться не может. Напряжение на конденсаторах в первоначальный момент нулевое, поэтому сразу после замыкания ключа ток идет через оба конденсатора и амперметр. Начальный ток зарядки конденсаторов определяется омическим сопротивлением контура (в данном случае это только внутреннее сопротивление источника ).
b) В стационарном режиме конденсаторы заряжены, тока через них нет. Ток через катушки установился, то есть на них нулевое напряжение Ток снова определяется омическим сопротивлением контура, теперь это
c) Энергия, запасенная в катушках и конденсаторах, перейдет в тепло. На конденсаторах напряжение равно напряжению на параллельных им резисторах.
Ответ
a)
b)
c)
Сложность: 7/10
Источник: МОШ (отбор)
Раздел: Электромагнетизм
Подраздел: Электрические цепи
Тэги: Катушка индуктивности