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#92000

К аккумулятору с ЭДС 40 В и внутренним сопротивлением 2 Ом подключили лампу сопротивлением 10 Ом и резистор сопротивлением 15 Ом, а также конденсатор ёмкостью 200 мкФ (см. рисунок). Спустя длительный промежуток времени ключ К размыкают. Какое количество теплоты выделится после этого на резисторе?

PIC

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Найдем по закону Ома для полной цепи силу тока

      ξ
I = r+-R0-

где ξ  – ЭДС источника, r  – внутреннее сопротивление источника, R0  – общее сопротивление цепи.
Так как соединение параллельное, то общее сопротивление внешней цепи можно найти как:

-1-  -1-  1--
R0 = R1 + R2

     R ⋅R     10 О м⋅15 Ом
R0 = R-1+-R2= 10-Ом-+-25-Ом-= 6 Ом
      1   2

Значит, сила тока в цепи равна

I = --ξ---= ---40 В----= 5 А
    r+ R0   2 О м+ 6 О м

Значит напряжение на конденсаторе UC  равно напряжению на участке с сопротивлением R0  , так как соединены параллельно, то есть

UC = IR0 = 5 А ⋅6 О м= 30 В

А энергия на конденсаторе равна

W  = CU2C-= 200 м-кФ⋅900-В2= 90 мДж
      2          2

Вся запасенная энергия будет расходоваться на резистор и лампу, при чем

    U2Δt        U2Δt
Q1 =-R1--  Q2 = -R2--  Q1 + Q2 = W

где U  – напряжения участка из лампы и резистора, Q1  и Q2  – выделяемая энергия на резисторе и лампе за время Δt  соответственно.
Отсюда энергия на резисторе

      W R2    90⋅10−3 Дж ⋅10 Ом
Q2 = R1-+R2-= --10-Ом-+15-Ом---= 36 м Дж
Ответ:

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!