В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут. [рис.]
Заряд конденсатора $q = 2мкКл$ ЭДС батарейки $\mathcalE =24В$ ее внутреннее сопротивление $r=5Ом$ сопротивление резистора $R= 25Ом$ Найдите количество теплоты, которое выделяется на резисторе после размыкания ключа К в результате разряда конденсатора. Потерями на излучение пренебречь.
Заряд конденсатора $q = 2мкКл$ ЭДС батарейки $\mathcalE =24В$ ее внутреннее сопротивление $r=5Ом$ сопротивление резистора $R= 25Ом$ Найдите количество теплоты, которое выделяется на резисторе после размыкания ключа К в результате разряда конденсатора. Потерями на излучение пренебречь.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Количество теплоты, выделяющееся на резисторе после размыкания ключа, = энергии, накопленной конденсатором:
$Q=W_C= \frac{qU}{2}$
Напряжение на конденсаторе U = падению напряжения на резисторе. С учетом закона Ома для полной цепи $I= \frac{\mathcalE}{R + r}$ и закона Ома для участка цепи $I= \frac{U}{R}$ получаем:
$U=IR= \frac{\mathcalE R}{r + R}$
Комбинируя эти формулы, находим:
$Q= $\frac{q \mathcalE R}{2 ( r + R )}$ = $\frac{2 \cdot 10 в степени ( - 6 ) \cdot 24 \cdot 25}{2 \cdot ( 25 + 5 )}$ =20мкДж$
Ответ: $Q=20мкДж$
$Q=W_C= \frac{qU}{2}$
Напряжение на конденсаторе U = падению напряжения на резисторе. С учетом закона Ома для полной цепи $I= \frac{\mathcalE}{R + r}$ и закона Ома для участка цепи $I= \frac{U}{R}$ получаем:
$U=IR= \frac{\mathcalE R}{r + R}$
Комбинируя эти формулы, находим:
$Q= $\frac{q \mathcalE R}{2 ( r + R )}$ = $\frac{2 \cdot 10 в степени ( - 6 ) \cdot 24 \cdot 25}{2 \cdot ( 25 + 5 )}$ =20мкДж$
Ответ: $Q=20мкДж$
Правильный ответ:
$Q=20мкДж$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 167728 • Задание №16
Учитель на уроке, используя палочку и два лоскута одной и той же ткани, последовательно провел опыты по электр...
ID 107692 • Задание №22
Снаряд массой 2 кг, летящий со скоростью 200 м/с, разрывается на два осколка. Один из осколков летит под угло...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценки выполнения задания
|
Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (включая единицы измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).
|
3
Представленное решение содержит п. 1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка.
ИЛИ
Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены.
ИЛИ
Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде.
ИЛИ
Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.
|
2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
|
1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.
|
0
Критерии оценки выполнения задания
|
Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (включая единицы измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).
|
3
Представленное решение содержит п. 1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка.
ИЛИ
Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены.
ИЛИ
Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде.
ИЛИ
Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.
|
2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
|
1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.
|
0
🔗 Другие задания линии №25 по предмету Физика:
ID 108349
[рис.] Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном ма...
ID 108350
В однородном магнитном поле, индукция которого $1,67 умножить на 10 в степени левая круглая ско...
ID 108351
Ядро изотопа водорода $_1 в квадрате H$ — дейтерия — движется в однородном магнитном поле с ...
ID 108352
Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией $4 умножить на 10 в степени левая круг...
ID 108353
[рис.] В однородном магнитном поле с индукцией $\vecB$ направленной вертикально вниз, равномерн...