Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13456
2020-02-22 
В схеме, показанной на рисунке, все элементы можно считать идеальными, параметры элементов указаны на рисунке. До замыкания ключа ток в цепи отсутствовал. Ключ замыкают на некоторое время, а затем размыкают. Оказалось, что величина тока через резистор сопротивлением $R$ непосредственно перед размыканием ключа и сразу после размыкания ключа одна и та же. Какое количество теплоты выделится в цепи после размыкания ключа?
Решение:
Пусть $I_{0}$ - ток через катушку сразу после размыкания. Перед размыканием ток в катушке был тем же по направлению и величине. Через резистор сопротивлением $R$ после размыкания ток тоже равен $I_{0}$ и идет вверх. Перед размыканием ток через этот резистор шел вниз и по условию его величина не изменилась, т.е. была $I_{0}$. Тогда ток через источник равен $I_{0} + I_{0} = 2I_{0}$. Запишем второе правило Кирхгофа для контура из источника и резистора:
$\mathcal{E} = I_{0}R + 2I_{0}r$.
Отсюда найдем
$I_{0} = \frac{ \mathcal{E} }{R + 2r}$.
Количество теплоты, которое выделится в цепи после размыкания ключа, найдем из закона сохранения энергии:
$Q = \frac{LI_{0}^{2}}{2} = \frac{L \mathcal{E}^{2}}{2(R + 2r)^{2} }$.
В схеме, показанной на рисунке, все элементы можно считать идеальными, параметры элементов указаны на рисунке. До замыкания ключа ток в цепи отсутствовал. Ключ замыкают на некоторое время, а затем размыкают. Оказалось, что величина тока через резистор сопротивлением $R$ непосредственно перед размыканием ключа и сразу после размыкания ключа одна и та же. Какое количество теплоты выделится в цепи после размыкания ключа?
Решение:
Пусть $I_{0}$ - ток через катушку сразу после размыкания. Перед размыканием ток в катушке был тем же по направлению и величине. Через резистор сопротивлением $R$ после размыкания ток тоже равен $I_{0}$ и идет вверх. Перед размыканием ток через этот резистор шел вниз и по условию его величина не изменилась, т.е. была $I_{0}$. Тогда ток через источник равен $I_{0} + I_{0} = 2I_{0}$. Запишем второе правило Кирхгофа для контура из источника и резистора:
$\mathcal{E} = I_{0}R + 2I_{0}r$.
Отсюда найдем
$I_{0} = \frac{ \mathcal{E} }{R + 2r}$.
Количество теплоты, которое выделится в цепи после размыкания ключа, найдем из закона сохранения энергии:
$Q = \frac{LI_{0}^{2}}{2} = \frac{L \mathcal{E}^{2}}{2(R + 2r)^{2} }$.
