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