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#86266

Конденсаторы ёмкостью C1 = 12  нФ и C2 = 20  нФ, заряженные до напряжений соответственно U1 = 10  В и U2 =12  В, соединили одноимённо заряженными обкладками так, как показано на рисунке. Найдите количество теплоты, выделившееся в резисторе после такого соединения.

PIC

Показать ответ и решение

Количество теплоты будет равно

Q = W1 − W2, (1)

где W1  – начальное количество энергии, W2  – конечное количество энергии в цепи
Начальное количество энергии равно

     C  U2  C U2
W1 = --12-1+ --22-2. (2)

В конце будут заряжены два конденсатора до одинакового напряжения

         2      2    2
W2 = C1U-0+ C2U-0= U-0(C1 + C2) (3)
       2      2     2

Заряд на конденсаторе равен

q = CU,

где C  – ёмкость, U  – напряжение на конденсаторе.

PIC

Кроме того, сохраняется заряд на системе изолированных обкладок, а это значит, что

C1U1 +C2U2 = C1U0+ C2U0 ⇒ U0 = C1U1-+-C2U2= 12-нФ-⋅10-В+-20-нФ⋅12-В =11,25 В (4)
                                C1 + C2         12 нФ+ 20 нФ

Объединяя (1), (2), (3) и (4), получим

    C1U21-  C2U22-  U20-         12-нФ-⋅102-В2  20-нФ⋅122 В2  11,252-В2
Q =   2  +   2  − 2 (C1+ C2)=       2     +      2      −    2    (12 нФ + 20 нФ) =15 нДж
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: формула энергии электрического поля конденсатора, закон сохранения энергии в электрической цепи, формула заряда конденсатора, закон сохранения заряда (законы последовательного соединения конденсаторов));

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!