Тема . №25 Геометрическая оптика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.08 Преобразование энергии в RC-цепях (Отсутствует в данном номере в ЕГЭ 2026)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 геометрическая оптика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#53339

В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, все элементы идеальные, их параметры указаны, ключ замкнут, режим установился.
1) Найти напряжение на конденсаторе при замкнутом ключе.
2) Какое количество теплоты выделится в цепи после размыкания ключа?

PIC

Показать ответ и решение

1) Силу тока можно найти по закону Ома для полной цепи:

      ℰ      ℰ
I = R-+3R-= 4R-.

Напряжение на конденсаторе равно напряжению на резисторе 3R  , которое равно:

UC1 = U3R = I ⋅3R = 3ℰ
                  4

2) В установившемся режиме напряжение на конденсаторе равно ЭДС источника UC2 = ℰ     . Энергия на конденсаторе находится по формуле:

     CU2-
W  =  2  .

Тогда изменение энергии конденсатора при размыкании ключа:

                CU2    CU2    C ℰ2  9Cℰ 2   7
ΔW  = W2 − W1 = --C22-− --C21-= -2--− 16-⋅2-= 32C ℰ2.

Работа источника же равна:

A = Δqℰ,

где Δq  – заряд, протёкший через источник.
При этом заряд, протекший через источник равен изменению заряда конденсатора. Заряд на конденсаторе равен:

q = CU,

тогда работа источника

                    (    3 )    1  2
A= C (UC2 − UC1)ℰ = C  ℰ − 4ℰ  ℰ = 4 ℰ .

При этом в цепи выполняется закон сохранения энергии

A = Q + ΔW,

где Q  – искомая величина.
Тогда

             1       7       1
Q = A − ΔW = 4C ℰ2− 32C ℰ2 = 32C ℰ2
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

3

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: закон Ома для участка и для полной цепи, формула энергии электрического поля конденсатора, работа источника тока, формула заряда конденсатора, закон сохранения энергии в электрической цепи);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения

физических величин (за исключением обозначений констант,

указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии

задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при

написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования и

расчёты, приводящие к правильному числовому ответу

(допускается решение «по частям» с промежуточными

вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения

искомой величины

Правильно записаны все необходимые положения теории,

2

физические законы, закономерности, и проведены необходимые

преобразования, но имеется один или несколько из следующих

недостатков

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном

объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно,

неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены

в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях

допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не

доведены до конца.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

Представлены записи, соответствующие одному из следующих

1

случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие

физические законы, применение которых необходимо для решения

задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

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.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи

(или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена

ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с

имеющимися формулами, направленные на решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!