Явления при размыкании

Question

В цепях с большой индуктивной нагрузкой ключ часто шунтируют конденсатором (подключают его параллельно ключу), подобно тому как это схематично показано на рисунке ниже. Предлагается рассмотреть две цепи, собранные по схеме, показанной на рисунке: в первой ключ зашунтирован, а во второй "— нет. В обеих цепях изначально ключ замкнут, токи установились. Численные значения параметров цепей следующие: $\mathcal E = 10$ В, $R = 100$ Ом, $R_L = 10$ Ом (сопротивление провода, которым намотана катушка), $L = 0{,}1$ Гн, $C = 1$ мкФ. Внутренним сопротивлением батареи можно пренебречь.

(2 б.) Определите отношение $\dfrac{U_1}{U_2}$ напряжений на резисторе сразу после размыкания ключа в первой и второй цепи.
(4 б.) Найдите количество теплоты $Q_1$, выделяющееся после размыкания ключа в первой цепи, и количество теплоты $Q_2$, которое выделяется на резисторе $R$ после размыкания ключа во второй цепи.

Accepted Answer

1) $\dfrac{U_1}{U_2} = \dfrac{R_L}{R} = 0{,}1$; 2) $Q_1 = \dfrac{L\mathcal E^2}{2R_L^2}\left(1 + \dfrac{C R^2}{L}\right) \approx 5\cdot 10^{-2}$ Дж, $Q_2 = \dfrac{L\mathcal E^2}{2R_L^2}\cdot\dfrac{R}{R+R_L} \approx 4{,}5\cdot 10^{-2}$ Дж.

Явления при размыкании

Похожие задачи