Яан Калда. Электрические цепи · раздел книги

Калда, электрические цепи: задача 72

Условие

В схеме ниже ключ \(K\) держали в положении 1; после достижения равновесного состояния ключ перебрасывают в положение 2. Это делается гораздо быстрее характерного времени \((L_1+L_2)/R\). После этого мы ждём очень долго, пока не будет достигнуто новое равновесное состояние. Найдите количество тепла \(Q\), выделившегося на резисторе \(R\) после переключения ключа в положение 2. Найдите также полный заряд \(q\), прошедший через резистор \(R\) за то же время. Внутренним сопротивлением катушек пренебречь. Заметим, что сопротивление всех проводов тоже пренебрежимо мало, но сверхпроводимости нет.

Рисунок 66

▶Подсказка и ответСкрыть
Подсказка и ответ

Подсказка. Заметим, что \(L_1\) закорочена, значит, её напряжение равно нулю, а ток постоянен; помните об этом, пользуясь идеей 32 для нахождения тепла; для нахождения заряда рассмотрите закон напряжений Кирхгофа для контура, включающего верхний провод и индуктивность \(L_2\), используйте идею 41.

Ответ. \(\frac12L_2\frac{\emf^2}{r^2}\); \(\frac{L_2\emf}{rR}\).

Следующая задача 73 →