.08 Преобразование энергии в RC-цепях (Отсутствует в данном номере в ЕГЭ 2026)
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Всё пространство между обкладками плоского конденсатора занимает непроводящая пластина с диэлектрической проницаемостью
. Этот конденсатор через резистор с большим сопротивлением подключён к батарее с ЭДС 
B. Пластину быстро
вынимают так, что заряды пластин конденсатора за время удаления пластины не успевают измениться. Определите, какую
минимальную работу необходимо совершить для такого удаления пластины. Какое количество теплоты выделится в цепи к моменту,
когда система придёт в новое равновесное состояние? Электрическая ёмкость незаполненного конденсатора 
мкФ.
Источники:
Заряд конденсатора равен:
где 
– ёмкость конденсатора, 
– напряжение на нём.
Энергия конденсатора равна:
Заряд конденсатора в установившемся режиме:
Ёмкость конденсатора можно определить по формуле:
где 
– диэлектрическая постоянная, 
– площадь пластин, 
– расстояние между пластинами.
При этом ёмкость конденсатора без диэлектрика равна:
с диэлектриком
Минимальная работа по удалению пластины равна по модулю разности энергии конденсатора, то есть
так как 
, то
В установившемся режиме после изъятия пластины установившийся заряд равен 
. Работа источника
равна
где 
– заряд, протекший через источник.
В данном случае
Тогда работа источника
В данном случае она отрицательна. Энергия конденсатора в установившемся режиме же равна
Тогда изменение энергии
По закону сохранения энергии искомая величина равна
| 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: формула энергии электрического поля конденсатора, формула заряда конденсатора, формула ёмкости конденсатора, формула работы по удалению пластины, работа источника тока, 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
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!
