Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Количество теплоты в катушке с током

Количество теплоты в катушке с током

В цепи, схема которой изображена на рисунке, вначале замыкают ключ К на время, за которое ток в катушке индуктивности достигает максимально возможного значения, а затем размыкают его. Какое количество теплоты выделится после этого в резисторе R? Параметры цепи: = 10 В, = 2 Ом, = 10 Ом, = 20 мГн. Сопротивление катушки индуктивности очень мало.

После замыкания ключа К в общей части цепи установится, согласно закону Ома для полной электрической цепи, максимально возможный ток поскольку сопротивление правой части цепи, в соответствии с формулой для сопротивления параллельно соединённых резисторов, близко к нулю. Этот ток будет проходить только через катушку индуктивности, ввиду её очень малого сопротивления по сравнению с сопротивлением резистора

В катушке индуктивности при токе через неё, равном максимальному, будет запасена энергия магнитного поля, равная которая после размыкания ключа выделится, согласно закону Джоуля-Ленца, в виде теплоты в правой части цепи в резисторе R. Согласно закону сохранения энергии, это количество теплоты будет равно энергии магнитного поля: Подставляя численные значения параметров цепи и проверяя размерность, получаем Дж = 0,25 Дж = 250 мДж.

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае — закон Ома для полной цепи, правило подсчета сопротивления параллельно соединенных резисторов, выражение для энергии магнитного поля, запасенной в катушке индуктивности, закон Джоуля—Ленца)’,

II) описаны все вводимые в решение буквенные обозначения физических величин (за исключением, возможно, обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи):

III) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

Записи, соответствующие одному или обоим пунктам: II и III, — представлены не в полном объёме или отсутствуют.

При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.).

При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

Подготовка к контрольной по физике. Примеры решения задач

45.1. В колебательном контуре, представленном на рис. 45.1, емкость конденсатора равна C, а индуктивность катушки – L. Конденсатор предварительно заряжен до напряжения Uo. Написать зависимость заряда на конденсаторе и силы тока в катушке от времени после замыкания ключа.

Рис. 45.1 Рис. 45.2 Рис. 45.3

45.2. Собственные колебания в LC – контуре происходят по закону: I(t) = 0,01 × sin(1000 × t) (А). Найти индуктивность контура, если его емкость равна 10 мкФ.

45.3. Когда в колебательном контуре был конденсатор 1, собственные колебания совершались с частотой n 1 = 30 кГц, а когда его заменили на конденсатор 2, частота колебаний стала равна n 2 = 40 кГц. Какой будет частота колебаний, если поставить в контур оба конденсатора, соединенные параллельно; последовательно?

45.4. В колебательном контуре происходят свободные колебания. Зная, что максимальный заряд конденсатора равен 10–6 Кл, а максимальный ток – 10 А, найти частоту колебаний.

45.5. Колебательный контур состоит из катушки с индуктивностью L = 0,2 Гн и конденсатора емкостью C = 10–5 Ф. В момент когда напряжение на конденсаторе было равно U = 1 В, ток в катушке был равен I = 0,01 А. Каков максимальный ток в контуре?

45.6. В контуре, состоящем из конденсатора емкостью C и катушки с индуктивностью L, происходят свободные незатухающие колебания с амплитудой напряжения на конденсаторе Uo. Написать зависимость напряжения на конденсаторе от силы тока в катушке. Переменный ток, текущий через конденсатор емкостью С

45.7. К конденсатору, заряженному зарядом q = 2,5 × 10–10 Кл, подключили катушку индуктивности. Определить максимальный ток, протекающий через катушку, если частота возникших колебаний равна n = 4 × 107 Гц. Затухания нет.

45.8. Конденсатор зарядили до напряжения Uo и в момент t = 0 замкнули ключ (рис. 45.1). Написать зависимость силы тока в контуре от времени. Чему равна ЭДС самоиндукции катушки в моменты равенства энергии конденсатора и катушки?

45.9. Батарея из двух, соединенных последовательно, конденсаторов емкостью C каждый заряжена до напряжения U и в начальный момент времени подключена к катушке с индуктивностью L (рис. 45.2). Спустя время t один из конденсаторов пробивается и сопротивление между его обкладками становится равно нулю. Найти амплитуду последующих колебаний заряда на не пробитом конденсаторе.

45.10. Электрическая цепь состоит из идеального источника с ЭДС E, конденсатора емкостью C и катушки индуктивности с малым сопротивлением (рис. 45.3). Вначале ключ разомкнут, а конденсатор не заряжен. Какое количество теплоты выделится в катушке после замыкания ключа и прекращения всех колебаний?

Читайте так же:
Количество теплоты равно квадрату тока

45.11. Электрическая цепь состоит из идеальных: источника с ЭДС б, конденсатора емкостью C и катушки с индуктивностью L (рис. 45.3). В момент времени t = 0 замыкают ключ. Написать зависимость напряжения на конденсаторе от времени.

45.12. Конденсатор емкостью C после замыкания ключа K1 начинает разряжаться через резистор сопротивлением R и катушку с индуктивностью L (рис. 45.4). В момент, когда ток в катушке F достиг максимального значения Io, замыкают ключ K2. Чему равен максимальный ток в цепи при последующих колебаниях?

Рис. 45.4 Рис. 45.5 Рис. 45.6

45.13. В контуре (рис. 45.5) левый конденсатор заряжен до напряжения Uo. В момент t = 0 замыкают ключ. Написать зависимость напряжения на конденсаторах от времени.

45.14. В схеме, представленной на рис. 45.6, ключ переключают из положения 1 в положение 2. Определить максимальный ток при последующих колебаниях.

45.15. В идеальном контуре, состоящем из плоского конденсатора и катушки индуктивности, происходят колебания с энергией W. Пластины конденсатора мгновенно раздвинули так, что частота колебаний увеличилась в n раз. Какую работу при этом совершили?

45.16. На рис. 45.7 изображен резонатор. Считая его плоскую часть конденсатором, а цилиндрическую – катушкой индуктивности, найти собственную частоту его колебаний. Размеры указаны на рисунке.

45.17. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C и катушки с индуктивностью L. Катушка находится в магнитном поле, так что суммарный магнитный поток, пронизывающий все витки катушки равен Ф. В момент t = 0 магнитное поле мгновенно выключают. Написать зависимость тока в контуре от времени I(t) после этого.

45.18. Катушка индуктивности, имеющая сопротивление R = 1 Ом, и конденсатор образуют колебательный контур. В некоторый момент напряжение на конденсаторе равно U = 0,1 В, а ток в катушке – максимален. Чему равен этот ток?

45.19. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C = 4 мкФ и катушки с индуктивностью L = 2 мГн и активным сопротивлением R = 10 Ом. Найти отношение энергии магнитного поля катушки к энергии электрического поля конденсатора в моменты максимума тока.

Рис. 45.7 Рис. 45.8

45.20. Два одинаковых конденсатора 1 и 2 емкостью C каждый и катушка с индуктивностью L соединены, как показано на рис. 45.8. В начальный момент ключ разомкнут, а конденсатор 1 заряжен до напряжения U. Определить максимальную силу тока в катушке после замыкания ключа.

45.21. В колебательном контуре, состоящем из последовательно соединенных резистора сопротивлением R, катушки с индуктивностью L и конденсатора емкостью C. За некоторое время амплитуда силы тока в контуре уменьшилась от значения I1 до значения I2. Какое количество теплоты выделилось в резисторе за это время?

45.22. В схеме рис. 45.9 сначала ключ разомкнут, а конденсатор заряжен до напряжения Uo. Ключ замыкают. Написать зависимости: напряжения на конденсаторе – UC(t) и тока в катушках IL1(t) и IL2(t) от времени. Величины L1, L2 и C считать заданными, а диоды – идеальными.

Рис. 45.9 Рис. 45.10 Рис. 45.11

45.23. В схеме рис. 45.10 ключ замыкают, а через время t = 0,1 с размыкают. До какого напряжения зарядится конденсатор? Элементы схемы считать идеальными, L = 1 Гн, C = 1 мкФ, Uo = 10 B.

45.24. В контуре, состоящем из конденсатора емкостью C и катушки с индуктивностью L, происходят колебания. В момент времени, когда напряжение на конденсаторе равно U, а ток в катушке равен I, замыкают ключ, присоединяя еще один контур из сопротивления R и катушки с индуктивностью 2L (рис. 45.11). Определить количество теплоты, выделившееся в сопротивлении.

45.25. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C = 10 мкФ, катушки с индуктивностью L = 0,01 Гн и сопротивления R = 4 Ом. Какую мощность должен потреблять контур, чтобы в нем поддерживались незатухающие колебания с амплитудой напряжения на конденсаторе U = 1 В? Колебания считать слабо затухающими.

45.26. Колебательный контур состоит из плоского конденсатора емкостью C и идеальной катушки с индуктивностью L. Пространство между пластинами конденсатора заполнено слабо проводящим диэлектриком с диэлектрической проницаемостью e и удельным сопротивлением r . Какую мощность должен потреблять контур, чтобы в нем поддерживались незатухающие колебания с амплитудой тока в катушке Io? Колебания считать почти гармоническими.

45.27. В колебательном контуре, состоящем из катушки с индуктивностью L = 1 Гн и конденсатора емкости C = 1 мкФ с утечкой (диэлектрик конденсатора имеет активное сопротивление R = 1 кОм), происходя слабо затухающие колебания. В некоторый момент времени максимальное напряжение на конденсаторе было равно Uo = 2 В. Какое количество теплоты выделилось в конденсаторе с этого момента и до полного затухания колебаний?

45.28. В колебательном контуре, состоящем из катушки с индуктивностью L = 0,1 Гн и активным сопротивлением R = 1 Ом и конденсатора емкостью C = 10 мкФ, происходят слабо затухающие колебания. В некоторый момент времени, когда ток в контуре максимален, напряжение на конденсаторе равно U = 1 В. Какое количество теплоты выделится в катушке за один период колебаний?

Читайте так же:
Устройство провода для теплого пола

Количество теплоты. Катушка

    Павел Володковский 3 лет назад Просмотров:

1 И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Количество теплоты. Катушка В данном листке рассматриваются задачи на расчёт количества теплоты, которое выделяется в цепях, состоящих из резисторов и катушек индуктивности (и, возможно, конденсаторов). Напомним, что катушка индуктивностью, через которую течёт ток I, обладает энергией W = I (это энергия магнитного поля тока, протекающего через катушку). Задача 1. (МФТИ, 1979 ) Колебательный контур, состоящий из конденсатора ёмкостью и катушки индуктивностью и сопротивлением, через ключ подключён к источнику с постоянной ЭДС (см. рисунок). Через некоторое время после замыкания ключа установится стационарный режим: токи во всех элементах цепи будут постоянны. После этого ключ снова размыкают. Какое количество теплоты выделится в катушке после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением батареи пренебречь., Q = + Задача. (МФТИ, 1994 ) В колебательном контуре, состоящем из катушки индуктивностью = 1 Гн и конденсатора ёмкости = 1 мкф с утечкой (омическое сопротивление диэлектрика, заполняющего конденсатор, = 10 3 Ом), происходят затухающие колебания. В некоторый момент времени амплитуда (максимальное значение) напряжения на конденсаторе была равна U 0 = В. Какое количество теплоты выделится на конденсаторе от этого момента до полного затухания колебаний в контуре? Q = ( ) + U 0 = Дж Задача 3. (МФТИ, 1994 ) В колебательном контуре, состоящем из катушки индуктивностью = 0,1 Гн и омическим сопротивлением = 1 Ом и конденсатора ёмкости = 10 мкф, происходят слабо затухающие колебания (в любой момент времени потеря энергии за один период колебаний много меньше энергии контура). В некоторый момент времени, когда ток в контуре достигает максимального значения, напряжение на конденсаторе U = 1 В. Какое количество теплоты выделится в катушке за один период колебаний? Q = U π Дж 1

2 Задача 4. (МФТИ, 1995 ) Какое количество теплоты выделится на резисторе в схеме, изображённой на рисунке, после перемещения ключа из положения 1 в положение? Внутренним сопротивлением батареи пренебречь. 1 1 Q = 1(1+) Задача 5. (МФТИ, 1995 ) Какое количество теплоты выделится в схеме (см. рисунок) после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением батареи пренебречь. 1 Q = (+ ) (1+) Задача 6. (МФТИ, 1997 ) В электрической схеме (см. рисунок) в начальный момент ключ замкнут. После размыкания ключа на резисторе 1 выделяется количество тепла Q 1. 1) Какое количество тепла выделится на резисторе? ) Чему равна ЭДС батареи? Сопротивления 1,, 3 и индуктивность катушки известны ) Q = Q1 ; ) = 3 1 Q Задача 7. (МФТИ, 1997 ) В электрической схеме (см. рисунок) в начальный момент ключ замкнут. После размыкания ключа в цепи выделяется количество тепла Q. 1) Чему равна ЭДС батареи? ) Какое количество тепла выделится на каждом из резисторов 1,, 3? Считать заданными, 1,, ; ) Q 1 = Q, Q = Q 1, Q 3 = Q 1) = 3

3 Задача 8. (МФТИ, 003 ) В электрической схеме, представленной на рисунке, ключ замкнут. Ключ размыкают. 1) Определить заряд, протекший через батарею с ЭДС 1 после размыкания ключа. ) Найти количество теплоты, выделившейся в цепи после размыкания ключа. Значения. 1 и e считать заданными. 1 1) q = 1 ( 1 ); ) Q = 1 8 ( 1 ) ( 1 + ) Задача 9. (МФТИ, 004 ) В -контуре при разомкнутом ключе происходят колебания (см. рисунок). В тот момент, когда ток в контуре достигает максимального значения I 0, замыкают ключ. Считая заданными I 0, 1 и, определить полное количество теплоты, которое выделится в резисторе после замыкания ключа. Омическое сопротивление катушек считать равным нулю. 1 Q = 1I0 (1+) Задача 10. (МФТИ, 004 ) В -контуре при разомкнутом ключе происходят колебания (см. рисунок). В тот момент, когда напряжение на конденсаторе равно U 0, а ток через катушку 1 равен I 0, замыкают ключ. Считая заданными U 0, I 0, 1, и, определить полное количество теплоты, которое выделилось в резисторе после замыкания ключа. Омическое сопротивление катушек считать равным нулю. 1 Q = U 0 + 1I0 (1+) Задача 11. (МФТИ, 007 ) В схеме, показанной на рисунке, все элементы можно считать идеальными. Параметры элементов указаны на рисунке. До замыкания ключа ток в цепи отсутствовал. Ключ замыкают на некоторое время τ, а затем размыкают. Оказалось, что за всё время опыта (т. е. за время, пока ключ был замкнут, и за время, пока ключ был разомкнут) в схеме выделилось количество теплоты Q. Найдите время τ. τ = ( ) + Q 3

4 Задача 1. (МФТИ, 007 ) В схеме, показанной на рисунке, все элементы можно считать идеальными. Параметры элементов указаны на рисунке. До замыкания ключа ток в цепи отсутствовал. Ключ замыкают на некоторое время τ, а затем размыкают. Оказалось, что за время, пока ключ был замкнут, и за время, пока ключ был разомкнут, в схеме выделились равные количества теплоты. 1) Какой заряд протёк через источник за время, пока ключ был замкнут? ) Какое количество теплоты выделилось в схеме за всё время опыта? 1) q = 4 ; ) Q = 4 Задача 13. (МФТИ, 008 ) Электрическая цепь состоит из катушки индуктивностью, резистора сопротивлением и батарейки с ЭДС и неизвестным внутренним сопротивлением (см. рисунок). Ключ на некоторое время замыкают, а затем размыкают. За время, пока ключ был замкнут, через источник протёк заряд q, а вкатушке запаслась энергия W. 1) Найдите количество теплоты, выделившейся в цепи, пока ключ был замкнут. ) Найдите количество теплоты, выделившейся в цепи после размыкания ключа. 3) Какой заряд протёк через катушку при замкнутом ключе? 1) Q1 = q W ; ) Q = W ; 3) q = q W Задача 14. (МФТИ, 008 ) Электрическая цепь состоит из идеальной батарейки с ЭДС, катушки индуктивностью, конденсатора ёмкостью и резистора с неизвестным сопротивлением (см. рисунок). Ключ замыкают на время τ, а затем размыкают. За время, пока ключ был замкнут, через резистор протёк заряд q. 1) Какое количество теплоты выделилось в цепи за время, пока ключ был замкнут? ) Какое количество теплоты выделилось в цепи после размыкания ключа? 1) Q1 = q q ; ) Q = τ + q 4

Читайте так же:
Тепловое действие тока проявляется в том что проводник нагревается

5 Задача 15. (МФТИ, 008 ) Электрическая цепь состоит из идеальной батарейки с ЭДС, катушки индуктивностью, конденсатора ёмкостью и резистора с неизвестным сопротивлением (см. рисунок). Ключ замыкают на время τ, а затем размыкают. За время, пока ключ был замкнут, через источник протёк заряд q. 1) Какое количество теплоты выделилось в цепи за время, пока ключ был замкнут? ) Какое количество теплоты выделилось в цепи после размыкания ключа? 1) Q1 = q 1 (q τ τ ; ) Q = 1 ) (q τ ) + τ Задача 16. (МФТИ, 008 ) Электрическая цепь состоит из идеальной батарейки с ЭДС, катушки индуктивностью, конденсатора ёмкостью и резистора с неизвестным сопротивлением (см. рисунок). Ключ на некоторое время замыкают, а затем размыкают. За время, пока ключ был замкнут, через резистор протёк заряд q = /3. После размыкания ключа в цепи выделилось количество теплоты Q. 1) Какое количество теплоты выделилось в цепи за время, пока ключ был замкнут? ) Сколько времени был замкнут ключ? 1) Q1 = 5 18 ; ) τ = Q 9 Задача 17. (МФТИ, 008 ) Электрическая цепь состоит из идеальной батарейки с ЭДС, катушки индуктивностью, конденсатора ёмкостью и резистора с неизвестным сопротивлением (см. рисунок). Ключ на некоторое время замыкают, а затем размыкают. Непосредственно перед размыканием ключа напряжение на резисторе равнялось /. Суммарное количество теплоты, выделившееся в цепи при замкнутом ключе и после размыкания ключа, равно Q. 1) Какое количество теплоты выделилось в цепи за время, пока ключ был замкнут? ) Сколько времени был замкнут ключ? 1) Q1 = 3 8 ; ) τ = Q 5

6 Задача 18. («Физтех», 009 ) Электрическая цепь состоит из батарейки с ЭДС и внутренним сопротивлением r, катушки индуктивностью и резистора сопротивлением = 3r (см. рисунок). Ключ замыкают, а затем размыкают в момент, когда напряжение на катушке достигает величины /3. 1) Найдите напряжение на катушке сразу после замыкания ключа. ) Какое количество теплоты выделится в цепи после размыкания ключа? r 1) U0 = 3 4 ; ) Q = 16r Задача 19. («Физтех», 009 ) В схеме, изображённой на рисунке, все элементы можно считать идеальными, до замыкания ключа ток в цепи отсутствовал, параметры элементов указаны на рисунке. Ключ замыкают, а затем размыкают в момент, когда тепловая мощность на резисторе с сопротивлением становится в два раза больше скорости изменения энергии катушки. 1) Найдите мощность, выделяющуюся на резисторе с сопротивлением сразу после замыкания ключа. ) Какое количество теплоты выделится в цепи после размыкания ключа? 1) P0 = 9 ; ) Q = 3 Задача 0. («Физтех», 017, 11 ) В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, все элементы идеальные, ключ разомкнут, тока в цепи нет. Ключ на некоторое время замыкают, а затем размыкают. Заряд, протекший через катушку индуктивностью при разомкнутом ключе, оказался в 3 раза больше заряда, протекшего через катушку при замкнутом ключе. После размыкания ключа в цепи выделилось количество теплоты Q. 1) Найти ток, протекавший через резистор сразу после размыкания ключа. ) Найти ток, протекавший через резистор перед размыканием ключа. 1) I0 = Q ; ) I = 3 Q Задача 1. («Физтех», 010 ) В цепи, показанной на рисунке, все элементы можно считать идеальными. В начальный момент ключ разомкнут, ток в цепи отсутствует. Ключ на некоторое время замыкают, а потом размыкают. Оказалось, что после размыкания ключа в цепи выделилось в два раза больше теплоты, чем при замкнутом ключе. Найдите отношение заряда, протекшего через источник при замкнутом ключе, к заряду, протекшему через резистор после размыкания ключа. 3 6

7 Задача. («Физтех», 010 ) В цепи, показанной на рисунке, все элементы можно считать идеальными. В начальный момент ключ разомкнут, ток в цепи отсутствует. Ключ на некоторое время замыкают, а потом размыкают. Оказалось, что заряд, протекший через катушку при замкнутом ключе, в 4 раза больше заряда, протекшего через катушку после размыкания ключа. Найдите отношение теплоты, выделившейся в цепи после размыкания ключа, к теплоте, выделившейся в цепи при замкнутом ключе. 4 Задача 3. («Физтех», 010 ) В цепи, показанной на рисунке, все элементы можно считать идеальными. В начальный момент ключ разомкнут, ток в цепи отсутствует. Ключ на некоторое время замыкают, а потом размыкают. Оказалось, что заряд, протекший через источник при замкнутом ключе, в 4 раза больше заряда, протекшего через катушку после размыкания ключа. Найдите отношение теплоты, выделившейся в цепи после размыкания ключа, к теплоте, выделившейся в цепи при замкнутом ключе. 3 Задача 4. («Физтех», 011 ) В цепи, показанной на рисунке, все элементы можно считать идеальными, параметры элементов указаны на рисунке. До замыкания ключа ток в цепи отсутствовал. Ключ замыкают на некоторое время, а затем размыкают. Оказалось, что величина тока через резистор непосредственно перед размыканием ключа в три раза меньше, чем сразу после размыкания. 1) Найдите ток через резистор сразу после замыкания ключа. ) Найдите ток через катушку сразу после размыкания ключа. 3) Какое количество теплоты выделится в цепи после размыкания ключа? r 1) I0 +r ; ) I 0 = 3 +4r = 9 ; 3) Q = (+4r) Задача 5. («Физтех», 015 ) В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, все элементы идеальные, их параметры указаны. До замыкания ключа ток в цепи отсутствовал. Ключ на некоторое время замыкают, а затем размыкают. Сразу после замыкания ключа ток через резитор равен I 0. Сразу после размыкания ключа ток через этот же резистор равен I 0. 1) Найдите количество теплоты, которое выделится в цепи после размыкания ключа. ) Найдите ток, текущий через источник непосредственно перед размыканием ключа. 3) Найдите заряд, протекший через резистор при замкнутом ключе. 1) Q = I0 ; ) I = 7 3 I 0; 3) q = I 0 7

Читайте так же:
Генераторы электрического тока из тепловой энергии

8 Задача 6. (Всеросс., 009, РЭ, 11 ) Электрическая схема (рис.) состоит из источника постоянного тока с ЭДС и внутренним сопротивлением r, индуктивности и сопротивления неизвестной величины. Ключ в схеме сначала замыкают, а затем размыкают в тот момент, когда скорость изменения энергии, запасённой индуктивностью, достигает максимума. Какое количество теплоты выделится в схеме после размыкания ключа? Q = 8r Задача 7. (МОШ, 017, 11 ) Из батарейки с ЭДС U 0, резистора с сопротивлением, которое намного больше внутреннего сопротивления батарейки, идеальной катушки индуктивностью, стабилитрона S и ключа собрали цепь, схема которой изображена на левом рисунке. Стабилитрон это полупроводниковый элемент, подобный диоду, который при подключении в прямом направлении открывается (начинает проводить ток) при напряжении U пр, а при подключении в обратном направлении открывается при напряжении стабилизации U ст. Идеализированная вольт-амперная характеристика (ВАХ) стабилитрона показана на рисунке справа сплошной жирной линией, а реальная ВАХ обозначена пунктирной линией. У используемого в данной цепи стабилитрона U пр = U 0, U ст = 10U 0, а его ВАХ можно считать идеализированной. Ключ в цепи замыкают, ждут некоторое время и размыкают в тот момент, когда напряжение на резисторе составляет 3U 0 /. 1) Найдите силу тока, текущего через резистор сразу после замыкания ключа. ) Определите заряды, протекающие через стабилитрон при замкнутом и разомкнутом ключе. 3) Какое количество теплоты выделится в стабилитроне за всё время? 1) I0 = U 0 ; ) q 1 = U 0, q = 9U 0 80 ; 3) Q = 13U 0 8 8

Количество теплоты. Катушка

И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Количество теплоты. Катушка В данном листке рассматриваются задачи на расчёт количества теплоты, которое выделяется в цепях, состоящих из резисторов и катушек

Количество теплоты в катушке с током

Задание 31. На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС E = 12 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом, двух резисторов с сопротивлениями R1 = 8 Ом и R2 = 3 Ом, конденсатора электроёмкостью С = 4 мкФ и катушки с индуктивностью L = 24 мкГн. В начальном состоянии ключ К длительное время замкнут. Какое количество теплоты выделится на резисторе R2 после размыкания ключа К? Сопротивлением катушки пренебречь.

До размыкания ключа электрический ток протекает через последовательно соединённые резисторы R1, R2 и катушку L. Согласно закону Ома для полной цепи

А

При этом напряжение на конденсаторе равно

В,

так как напряжение на катушке равно 0. Таким образом, до размыкания ключа в конденсаторе была накоплена энергия

Дж,

что составляет 18 мкДж, и в катушке индуктивности —

Дж

то есть, 12 мкДж. После размыкания ключа вся накопленная в элементах цепи энергия выделится в виде тепла на резисторе R2:

мкДж.

Ответ: 30 мкДж.

  • Все задания варианта
  • Наша группа Вконтакте
  • Наш канал

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
  • 32
  • Вариант 1
  • Вариант 1. Подготовка к ЕГЭ 2021 по физике
  • Решения заданий по номерам
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24
    • 25
    • 26
    • 27
    • 28
    • 29
    • 30
    • 31
    • 32
  • Вариант 2
  • Вариант 2. Подготовка к ЕГЭ 2021 по физике
  • Решения заданий по номерам
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24
    • 25
    • 26
    • 27
    • 28
    • 29
    • 30
    • 31
    • 32
  • Вариант 3
  • Вариант 3. Подготовка к ЕГЭ 2021 по физике
  • Решения заданий по номерам
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24
    • 25
    • 26
    • 27
    • 28
    • 29
    • 30
    • 31
    • 32
  • Вариант 4
  • Вариант 4. Подготовка к ЕГЭ 2021 по физике
  • Решения заданий по номерам
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24
    • 25
    • 26
    • 27
    • 28
    • 29
    • 30
    • 31
    • 32
  • Вариант 5
  • Вариант 5. Подготовка к ЕГЭ 2021 по физике
  • Решения заданий по номерам
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24
    • 25
    • 26
    • 27
    • 28
    • 29
    • 30
    • 31
    • 32
  • Вариант 6
  • Вариант 6. Подготовка к ЕГЭ 2021 по физике
  • Решения заданий по номерам
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24
    • 25
    • 26
    • 27
    • 28
    • 29
    • 30
    • 31
    • 32
  • Вариант 7 (совпадает с ЕГЭ 2020 вариант 1)
  • Вариант 1. Задания ЕГЭ 2020 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 8 (совпадает с ЕГЭ 2020 вариант 2)
  • Вариант 2. Задания ЕГЭ 2020 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 9 (совпадает с ЕГЭ 2020 вариант 3)
  • Вариант 3. Задания ЕГЭ 2020 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 10 (совпадает с ЕГЭ 2020 вариант 4)
  • Вариант 4. Задания ЕГЭ 2020 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 11 (совпадает с ЕГЭ 2020 вариант 5)
  • Вариант 5. Задания ЕГЭ 2020 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 12 (совпадает с ЕГЭ 2020 вариант 6)
  • Вариант 6. Задания ЕГЭ 2020 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 13 (совпадает с ЕГЭ 2020 вариант 7)
  • Вариант 7. Задания ЕГЭ 2020 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 14 (совпадает с ЕГЭ 2020 вариант 8)
  • Вариант 8. Задания ЕГЭ 2020 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 15 (совпадает с ЕГЭ 2019 вариант 1)
  • Вариант 1. Задания ЕГЭ 2019 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 16 (совпадает с ЕГЭ 2019 вариант 2)
  • Вариант 2. Задания ЕГЭ 2019 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 17 (совпадает с ЕГЭ 2019 вариант 3)
  • Вариант 3. Задания ЕГЭ 2019 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 18 (совпадает с ЕГЭ 2019 вариант 4)
  • Вариант 4. Задания ЕГЭ 2019 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 19 (совпадает с ЕГЭ 2019 вариант 5)
  • Вариант 5. Задания ЕГЭ 2019 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 20 (совпадает с ЕГЭ 2019 вариант 6)
  • Вариант 6. Задания ЕГЭ 2019 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 21 (совпадает с ЕГЭ 2019 вариант 7)
  • Вариант 7. Задания ЕГЭ 2019 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 22 (совпадает с ЕГЭ 2019 вариант 8)
  • Вариант 8. Задания ЕГЭ 2019 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 23 (совпадает с ЕГЭ 2019 вариант 9)
  • Вариант 9. Задания ЕГЭ 2019 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 24 (совпадает с ЕГЭ 2019 вариант 10)
  • Вариант 10. Задания ЕГЭ 2019 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
  • Вариант 25 (совпадает с ЕГЭ 2018 вариант 1)
  • Вариант 1. Задания ЕГЭ 2018 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
    • Измененное задание 24
  • Вариант 26 (совпадает с ЕГЭ 2018 вариант 2)
  • Вариант 2. Задания ЕГЭ 2018 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
    • Измененное задание 24
  • Вариант 27 (совпадает с ЕГЭ 2018 вариант 3)
  • Вариант 3. Задания ЕГЭ 2018 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
    • Измененное задание 24
  • Вариант 28 (совпадает с ЕГЭ 2018 вариант 4)
  • Вариант 4. Задания ЕГЭ 2018 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
    • Измененное задание 24
  • Вариант 29 (совпадает с ЕГЭ 2018 вариант 5)
  • Вариант 5. Задания ЕГЭ 2018 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
    • Измененное задание 24
  • Вариант 30 (совпадает с ЕГЭ 2018 вариант 6)
  • Вариант 6. Задания ЕГЭ 2018 Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов
    • Измененное задание 24
Читайте так же:
Тепловое реле ток нагревательного элемента

Для наших пользователей доступны следующие материалы:

  • Инструменты ЕГЭиста
  • Наш канал
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию