Задание 25 ЕГЭ по физике · C6C1D5
Энергия в колебательном контуре
В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока соответственно равны 12 В и 1 Ом, ёмкость конденсатора 2 мФ, индуктивность катушки 36 мГн и сопротивление лампы 5 Ом. В начальный момент времени ключ К замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Сопротивлением катушки и проводов пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При замкнутом ключе после установления постоянного режима конденсатор тока не пропускает. Поэтому ток проходит через лампу и внутреннее сопротивление источника.
I0=ER+r
Вычислим установившийся ток в цепи.
I0=125+1=2 А
До размыкания ключа в катушке запасена энергия магнитного поля. Начальный заряд конденсатора равен нулю, так как в установившемся режиме постоянного тока конденсатор не заряжается в данной схеме.
WL=LI022
После размыкания ключа источник и его внутреннее сопротивление оказываются отключёнными. Энергия электромагнитных колебаний в контуре постепенно полностью выделяется в лампе. Поэтому энергия, выделившаяся в лампе, равна начальной энергии катушки.
W=0,036⋅222=0,072 Дж
I0=ER+r
Вычислим установившийся ток в цепи.
I0=125+1=2 А
До размыкания ключа в катушке запасена энергия магнитного поля. Начальный заряд конденсатора равен нулю, так как в установившемся режиме постоянного тока конденсатор не заряжается в данной схеме.
WL=LI022
После размыкания ключа источник и его внутреннее сопротивление оказываются отключёнными. Энергия электромагнитных колебаний в контуре постепенно полностью выделяется в лампе. Поэтому энергия, выделившаяся в лампе, равна начальной энергии катушки.
W=0,036⋅222=0,072 Дж
Пример ответа
В лампе выделится энергия 0,072 Дж.
Источник: Открытый банк ФИПИ C6C1D5
Похожие задания
25Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 ⋅ 10^( – 7) м используется для нагревания воды. Какую массу…Нагревание воды фотонами · 002D3A25Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решётку.…Период дифракционной решётки · 01C99325Ион с зарядом q=3,2⋅10^(−19) Кл и массой m=1,5⋅10^(−25) кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и…Радиус движения иона · 030E6825В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R1=R, R2=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на…Мощность в разветвлённой цепи · 05618D25Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите…Заряд конденсатора в контуре · 07189425На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ℰ=12 В и внутренним…Теплота при разряде конденсатора · 0B939C
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.