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)