Энергия в колебательном контуре
В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока соответственно равны $12\ \text{В}$ и $1\ \text{Ом}$, ёмкость конденсатора $2\ \text{мФ}$, индуктивность катушки $36\ \text{мГн}$ и сопротивление лампы $5\ \text{Ом}$. В начальный момент времени ключ $К$ замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Сопротивлением катушки и проводов пренебречь.
Обоснуйте ответ, используя законы постоянного тока и сохранения энергии.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
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. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Какой ток установится в цепи при замкнутом ключе после завершения переходного процесса?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
В установившемся режиме конденсатор постоянный ток не пропускает, поэтому $I_0 = \dfrac{\mathcal{E}}{r + R}$. Энергия катушки равна $W_L = \dfrac{LI_0^2}{2}$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
После размыкания ключа источник отключается, а энергия катушки постепенно выделяется в лампе: $W = \dfrac{1}{2}LI_0^2 = \dfrac{1}{2}\cdot 0{,}036\cdot 2^2 = 0{,}072\ \text{Дж}$.