Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В элек­три­че­ской цепи, схема ко­то­рой по­ка­за­на на ри­сун­ке, ЭДС ис­точ­ни­ка по­сто­ян­но­го тока  \mathcalE =9,0 В, его внут­рен­нее со­про­тив­ле­ние r=1,0 Ом, элек­троёмкость кон­ден­са­то­ра C  =  10 мкФ. Со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ров

R_1=4,0 Ом,

R_2=8,0 Ом,

R_3=15 Ом.

Если разо­мкнуть ключ К, то в ре­зи­сто­ре R1 вы­де­лит­ся ко­ли­че­ство теп­ло­ты Q1, рав­ное ... мкДж.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

При за­мкну­том ключе ток идет через ре­зи­сто­ры 2 и 3, со­еди­нен­ные по­сле­до­ва­тель­но, не идет через ре­зи­стор 1. По за­ко­ну Ома для пол­ной цепи сила тока в цепи равна

I= дробь: чис­ли­тель: \mathcalE , зна­ме­на­тель: R_2 плюс R_3 плюс r конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 8 плюс 15 плюс 1 конец дроби =0,375А.

При этом кон­ден­са­тор за­ря­жа­ет­ся до на­пря­же­ния, рав­но­го на­пря­же­нию на вто­ром ре­зи­сто­ре:

U=IR_2=0,375 умно­жить на 8=3В.

Кон­ден­са­тор по­лу­ча­ет заряд q_1=CU=10 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 3=30мкКл и энер­гию

W_1= дробь: чис­ли­тель: CU в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 10 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 3 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =45мкДж.

После раз­мы­ка­ния ключа на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре ста­но­вит­ся рав­ным ЭДС ис­точ­ни­ка тока, он до­за­ря­жа­ет­ся до за­ря­да

q_2=C \mathcalE = 10 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 9=90мкКл

и его энер­гия ста­но­вит­ся рав­ной

W_2= дробь: чис­ли­тель: C \mathcalE в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 10 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 9 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =405мкДж.

Ис­точ­ник тока при до­за­ряд­ке кон­ден­са­то­ра со­вер­ша­ет ра­бо­ту

A_б= левая круг­лая скоб­ка q_2 минус q_1 пра­вая круг­лая скоб­ка \mathcalE= левая круг­лая скоб­ка 90 минус 30 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 9= 540мкДж.

Ко­ли­че­ство теп­ло­ты, вы­де­лив­ше­е­ся на ре­зи­сто­рах 1 и 3, а также на внут­рен­нем со­про­тив­ле­нии

Q=A_б минус левая круг­лая скоб­ка W_2 минус W_1 пра­вая круг­лая скоб­ка =540 минус левая круг­лая скоб­ка 405 минус 45 пра­вая круг­лая скоб­ка =180мкДж.

Так как ко­ли­че­ство теп­ло­ты Q=I в квад­ра­те Rt, то вы­де­лив­ше­е­ся ко­ли­че­ство теп­ло­ты рас­пре­де­ля­ет­ся со­от­вет­ствен­но от­но­ше­нию со­про­тив­ле­ний Q_1:Q_3:Q_r=4:15:1, сле­до­ва­тель­но, на пер­вый ре­зи­стор при­хо­дит­ся ко­ли­че­ство теп­ло­ты

Q_3= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби Q= дробь: чис­ли­тель: , зна­ме­на­тель: 5 конец дроби умно­жить на 180=36мкДж.

Ответ: 36.

Источник: Цен­тра­ли­зо­ван­ное те­сти­ро­ва­ние. Фи­зи­ка: пол­ный сбор­ник те­стов, 2026 год. Ва­ри­ант 7