Ёмкость конденсатора после разряда
3/10В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут. ЭДС батарейки \(\mathcal E = 12\) В, отношение внутреннего сопротивления батарейки к сопротивлению резистора \(k = \dfrac{r}{R} = 0{,}2\). После размыкания ключа К в результате разряда конденсатора на резисторе выделяется количество теплоты \(Q = 10\) мкДж. Найдите ёмкость конденсатора \(C\).

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПока ключ замкнут, конденсатор заряжен до напряжения на резисторе \(R\); после размыкания вся его энергия уходит в тепло.
Ответ\(0{,}2\cdot10^{-6}\) Ф
РешениеПока ключ замкнут, по закону Ома для полной цепи \(I = \dfrac{\mathcal E}{R + r}\). Резистор и конденсатор подключены параллельно, поэтому \(U = IR = \dfrac{R\mathcal E}{R + r}\). После размыкания ключа конденсатор разряжается через сопротивление, вся накопленная энергия переходит в тепло: \(Q = \dfrac{CU^2}{2} = \dfrac{C}{2}\left(\dfrac{\mathcal E}{1 + r/R}\right)^2\). Отсюда \(C = 2Q\left(\dfrac{1 + r/R}{\mathcal E}\right)^2 = 2\cdot10^{-5}\ \text{Дж}\cdot\left(\dfrac{1 + 0{,}2}{12\ \text{В}}\right)^2 = 0{,}2\cdot10^{-6}\) Ф.
Похожие задачи
- Конденсатор после замыкания ключа (B3) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Ток через резистор (A25) ЕГЭ 2010, 11 кл.
- Сила тока по данным конденсатора (А25) ЕГЭ 2010, 11 кл.
- Ток в цепи с конденсатором (A25) ЕГЭ 2010, 11 кл.
- Ток в цепи с конденсатором (A25) ЕГЭ 2010, 11 кл.
- Сила тока в цепи (A25) ЕГЭ 2010, 11 кл.