Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.10 Колебательный контур. Переменный ток

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#14697

В электрическую цепь подключены источник тока с ЭДС и внутренним сопротивлением ξ = 100  В и r = 5  Ом соответственно, два резистора R1 = 10  Ом и R2 = 15  Ом, конденсатор ёмкостью C = 50  мкФ и катушка индуктивности L  (см. рисунок). После размыкания ключа на резисторе R2  выделяется количество теплоты равное W = 100  мДж. Найдите индуктивность катушки      L  . Сопротивлением провода катушки пренебречь.

PIC

Источники: Демоверсия 2018

Показать ответ и решение

Пока ключ замкнут в цепи будет устанавливаться сила тока

        ξ
I = R1-+-R2+-r, (1)

При этом напряжение на конденсаторе равно напряжению на резисторе R2  , то есть

U = ---ξR2---- (2)
    R1 +R2 + r

На резисторе R
 2  будет выделятся энергия конденсатора и энергия катушки, потому что при размыкании ключа резистор    R
     1  не будет включен в цепь и ток через него не пойдет

    LI2   CU2
W = -2- + -2-,  (3)

Объединяя (1), (2) и (3), получим

           2             2 2
W = -----Lξ-----2 +----Cξ-R2---2
    2(R1+ R2 +r)   2(R1+ R2 +r)

Отсюда индуктивность катушки

    (2W-(R1-+-R2+-r)2-− C-ξ2R22)
L =            ξ2

                                 2           4 2       2
L = 2⋅100 мД-ж(5 О-м+-10 О-м+-15 О4-м)2-−-50-мкФ-⋅10-В-⋅225-Ом-=6,75 м Гн
                           10 В
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 замкнутой цепи, закон Ома для участка цепи, свойство равенства напряжений на выводах элементов цепи при их параллельном соединении, формула для энергии, запасаемой катушкой индуктивности, формула для энергии заряженного конденсатора, закон сохранения и превращения энергии);

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!