Ключи с пластинами

Сложная
Электричество и магнетизм
Источник:
Московская олимпиада школьников по физике, Отборочный этап, 2022, 11 класс, Первый тур

Одинаковые металлические пластины: , , и (рисунок ниже) площадью располагаются на расстоянии друг от друга. На рисунке расстояния непропорционально увеличены. Значение ЭДС равно . Электрическая постоянная равна . В начальный момент ключи и разомкнуты и пластины не заряжены. Замыкают ключ и после того, как ток через батарею с ЭДС станет равен нулю, замыкают ключ .

Рисунок к задаче

Ответы дайте в нДж (). Округлите до десятых.

а) Найдите количество теплоты , выделяющееся в цепи до замыкания ключа .

б) Какое количество теплоты выделяется в цепи после замыкания ключа ?

Войдите, чтобы проверять ответы

Решение.

а) До замыкания ключа выделяется количество теплоты, равное

при этом — ёмкость конденсатора, образованного двумя соседними пластинами.

б) После замыкания ключа и окончания переходного процесса заряды пластин и станут равны нулю. Количество теплоты находится по закону сохранения энергии, при этом первая батарея совершает отрицательную работу.

Похожие задачи

Заряды сфер

Две проводящие концентрические сферы радиусами R и 3R заземлены. В пространстве между сферами на расстоянии 2R от их общего центра находится маленький шарик с зарядом q (q>0). а) Найдите отношение ka=dfrac{|qR(a)|}{q} модуля заряда внутренней сферы к заряду шарика. б
Сложная
Электричество и магнетизм

Потенциалы

Внутри сферической проводящей оболочки радиусом R1=30,см с центром в точке O1 располагается металлический шарик радиусом R2=18,см. Центр шарика находится в точке O2, так что точка O1 оказывается лежащей внутри шарика, как показано на рисунке. Сф
Сложная
Электричество и магнетизм

Контур с диодом

В цепи, схема которой изображена на рисунке слева, ключ K изначально замкнут, а ток через источник ЭДС не меняется. Значения параметров цепи равны: mathcal{E} = 4,5,В, L = 24,мГн, C = 10,мкФ, R = 45,Ом. Вольтамперная характеристика диода показана на рисунке справа. Внутренним сопротивлением батареи
Сложная
Электричество и магнетизм

Замкнуты перемычкой и катушкой

Два длинных прямолинейных проводника располагаются в одной горизонтальной плоскости в вертикальном магнитном поле с индукцией B=0,1 Тл на расстоянии d=10 см друг от друга. Концы проводников соединены с катушкой с индуктивностью L=0,1 Гн. На некотором расстоянии от катушки на проводниках лежит хорошо
Сложная
Электричество и магнетизм