Работа источника

В изоб­ра­жен­ной на ри­сун­ке схе­ме ЭДС ба­та­реи ин­дук­тив­ность ка­туш­ки ем­кость кон­ден­са­то­ра При разо­мкну­том клю­че K кон­ден­са­тор за­ря­жен до на­пря­же­ния Пре­не­бре­гая оми­че­ским со­про­тив­ле­ни­ем цепи, опре­де­ли­те мак­си­маль­ный за­ряд на кон­ден­са­то­ре по­сле за­мы­ка­ния клю­ча.

В элек­три­че­ской цепи, со­сто­я­щей из ис­точ­ни­ка, кон­ден­са­то­ра и ре­зи­сто­ра (см. ри­су­нок), ем­кость кон­ден­са­то­ра со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра По­сле за­мы­ка­ния клю­ча в цепи вы­де­ли­лось ко­ли­че­ство теп­ло­ты Най­ди­те ЭДС ис­точ­ни­ка. Вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем ис­точ­ни­ка пре­не­бречь.

В изоб­ра­жен­ной на схе­ме цепи кон­ден­са­тор не за­ря­жен. Ключ за­мы­ка­ют. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие меж­ду фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми и фор­му­ла­ми, по ко­то­рым их мож­но опре­де­лить.

К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию из вто­ро­го столб­ца и за­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры.

Элек­три­че­ская цепь со­сто­ит из ка­туш­ки ин­дук­тив­но­стью ре­зи­сто­ра со­про­тив­ле­ни­ем ба­та­рей­ки с ЭДС и не­из­вест­ным вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем (см. ри­су­нок). Ключ K на не­ко­то­рое вре­мя за­мы­ка­ют, а за­тем раз­мы­ка­ют. За вре­мя, пока ключ был за­мкнут, че­рез ка­туш­ку про­тек за­ряд и в ней за­па­слась энер­гия

1. Най­ди­те ко­ли­че­ство теп­ло­ты, вы­де­лив­шей­ся в цепи по­сле раз­мы­ка­ния клю­ча.

2. Най­ди­те ко­ли­че­ство теп­ло­ты, вы­де­лив­шей­ся в цепи, пока ключ был за­мкнут.

В схе­ме, изоб­ра­жен­ной на ри­сун­ке, ЭДС ис­точ­ни­ка ем­ко­сти кон­ден­са­то­ров и со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра Ка­кое ко­ли­че­ство теп­ло­ты вы­де­лит­ся при за­мы­ка­нии клю­ча? Диод иде­а­лен, то есть в обрат­ном на­прав­ле­нии его со­про­тив­ле­ние бес­ко­неч­но ве­ли­ко, а в пря­мом со­про­тив­ле­ние ди­о­да ну­ле­вое. Вну­трен­нее со­про­тив­ле­ние ис­точ­ни­ка пре­не­бре­жи­мо мало.

Плос­кий кон­ден­са­тор ем­ко­стью при­со­еди­нен к ис­точ­ни­ку по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния Не от­клю­чая кон­ден­са­тор от ис­точ­ни­ка, его пла­сти­ны мед­лен­но раз­дви­ну­ли так, что рас­сто­я­ние меж­ду ними уве­ли­чи­лось в раза. Опре­де­ли­те ра­бо­ту со­вер­шен­ную си­ла­ми, раз­дви­гав­ши­ми пла­сти­ны кон­ден­са­тора.

Элек­три­че­ская цепь на ри­сун­ке со­сто­ит из ис­точ­ни­ка по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния с ЭДС и вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем и внеш­ней цепи из двух оди­на­ко­вых ре­зи­сто­ров со­про­тив­ле­ни­ем вклю­чён­ных па­рал­лель­но. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие меж­ду фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми и фор­му­ла­ми, по ко­то­рым их мож­но рас­счи­тать.

К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию из вто­ро­го столб­ца и за­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

Кон­ден­са­тор ем­ко­стью за­ря­жен­ный до раз­но­сти по­тен­ци­а­лов под­клю­ча­ет­ся че­рез боль­шое со­про­тив­ле­ние к ба­та­рее с ЭДС Опре­де­лить ко­ли­че­ство теп­ла, ко­то­рое вы­де­лит­ся при за­ряд­ке кон­ден­са­то­ра до на­пря­же­ния

Кон­ден­са­тор ем­ко­стью за­ря­жен­ный до на­пря­же­ния раз­ря­жа­ет­ся че­рез ре­зи­стор с боль­шим со­про­тив­ле­ни­ем и ба­та­рею с ЭДС Опре­де­лить ко­ли­че­ство теп­ла, вы­де­лив­ше­е­ся при раз­ряд­ке кон­ден­са­то­ра.

Кон­ден­са­тор ем­ко­стью за­ря­жен­ный до раз­но­сти по­тен­ци­а­лов под­клю­ча­ет­ся че­рез боль­шое со­про­тив­ле­ние к ба­та­рее с ЭДС Опре­де­лить ко­ли­че­ство теп­ло­ты, ко­то­рое вы­де­лит­ся при пе­ре­за­ряд­ке кон­ден­са­то­ра.

Ис­точ­ник по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния с ЭДС под­клю­чён че­рез ре­зи­стор к кон­ден­са­то­ру, рас­сто­я­ние меж­ду пла­сти­на­ми ко­то­ро­го мож­но из­ме­нять (см. ри­су­нок). Пла­сти­ны мед­лен­но раз­дви­ну­ли, со­вер­шив при этом ра­бо­ту про­тив сил при­тя­же­ния пла­стин. На­сколь­ко из­ме­ни­лась ём­кость кон­ден­са­то­ра, если за вре­мя дви­же­ния пла­стин на ре­зи­сто­ре вы­де­ли­лось ко­ли­че­ство теп­ло­ты

Кон­ден­са­тор ем­ко­стью за­ря­жен­ный до на­пря­же­ния под­клю­ча­ют к ис­точ­ни­ку че­рез ка­туш­ку ин­дук­тив­но­сти как по­ка­за­но на ри­сун­ке.

1. Най­ди­те мак­си­маль­ное на­пря­же­ние до ко­то­ро­го за­ря­дит­ся кон­ден­са­тор.

2. Най­ди­те за­ви­си­мость за­ря­да на пра­вой пла­сти­не кон­ден­са­то­ра от вре­ме­ни. Изоб­ра­зи­те гра­фик

В цепи, схе­ма ко­то­рой изоб­ра­же­на на ри­сун­ке, по оче­ре­ди за­мы­ка­ют клю­чи К₁ – К₅, вы­жи­дая каж­дый раз до­ста­точ­но дли­тель­ное вре­мя до окон­ча­ния про­цес­сов за­ряд­ки кон­ден­са­то­ров. Ка­кое ко­ли­че­ство теп­ло­ты вы­де­лит­ся в ре­зи­сто­ре по­сле за­мы­ка­ния клю­ча К₅? До его за­мы­ка­ния все осталь­ные клю­чи уже были за­мкну­ты. Па­ра­мет­ры цепи:

В цепи, изоб­ра­жён­ной на ри­сун­ке, ЭДС ба­та­реи рав­на со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ров и а ём­ко­сти кон­ден­са­то­ров и В на­чаль­ном со­сто­я­нии ключ К разо­мкнут, а кон­ден­са­то­ры не за­ря­же­ны. Че­рез не­ко­то­рое вре­мя по­сле за­мы­ка­ния клю­ча в си­сте­ме уста­но­вит­ся рав­но­ве­сие. Ка­кое ко­ли­че­ство теп­ло­ты вы­де­лит­ся в цепи к мо­мен­ту уста­нов­ле­ния рав­но­ве­сия?

В схе­ме, по­ка­зан­ной на ри­сун­ке, ключ К был за­мкнут в те­че­ние дли­тель­но­го вре­ме­ни. За­тем ключ раз­мы­ка­ют. Най­ти ко­ли­че­ство теп­ло­ты вы­де­лив­ше­е­ся на ре­зи­сто­рах и вну­трен­нем со­про­тив­ле­нии ис­точ­ни­ка тока за вре­мя пе­ре­за­ряд­ки кон­ден­са­то­ра по­сле раз­мы­ка­ния клю­ча. Со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ров рав­ны вну­трен­нее со­про­тив­ле­ние ис­точ­ни­ка тока его ЭДС элек­тро­ем­кость кон­ден­са­то­ра

Кон­ден­са­тор элек­тро­ём­ко­стью за­ря­ди­ли от ак­ку­му­ля­то­ра с ЭДС За­тем за­ря­жен­ный кон­ден­са­тор под­клю­чи­ли к ба­та­рее из двух та­ких же ак­ку­му­ля­то­ров, со­еди­нён­ных по­сле­до­ва­тель­но. При этом по­ляр­ность об­кла­док за­ря­жен­но­го кон­ден­са­то­ра сов­па­да­ет с по­ляр­но­стью по­лю­сов ба­та­реи. Ка­кое ко­ли­че­ство теп­ло­ты вы­де­ли­лось на вну­трен­них со­про­тив­ле­ни­ях ба­та­реи ак­ку­му­ля­то­ров за вре­мя уста­нов­ле­ния на­пря­же­ния на кон­ден­са­то­ре?