Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 1607
2016-12-18 
В начальный момент напряжение на конденсаторе равно $U_{0}$. Найти количество тепла, выделившегося после замыкания ключа к моменту времени, когда ток в цепи достиг максимального значения, равного $I$. Величины $C, L$ и $R$ известны.
Решение:
В момент времени, когда ток максимален, напряжение на катушке равно нулю (задача 1604). Следовательно в этот момент времени напряжение $U$ на конденсаторе равно напряжению на сопротивлении:
$U = IR$. (1)
Запишем закон сохранения энергии для начального момента времени (до замыкания ключа) и конечного (в момент достижения максимального тока):
$\frac{CU_{0}^{2}}{2} = \frac{CU^{2}}{2} + \frac{LI^{2}}{2} + Q$, (2)
где $Q$ — количество выделившегося тепла. Из (1—2) получаем:
$Q = \frac{CU_{0}^{2}}{2} - \frac{LI^{2}}{2} - \frac{C(IR)^{2}}{2}$.
Отметим, что в момент достижения максимального тока напряжение на конденсаторе, а, следовательно, и заряд, отличны от нуля (1).
В начальный момент напряжение на конденсаторе равно $U_{0}$. Найти количество тепла, выделившегося после замыкания ключа к моменту времени, когда ток в цепи достиг максимального значения, равного $I$. Величины $C, L$ и $R$ известны.
Решение:
В момент времени, когда ток максимален, напряжение на катушке равно нулю (задача 1604). Следовательно в этот момент времени напряжение $U$ на конденсаторе равно напряжению на сопротивлении:
$U = IR$. (1)
Запишем закон сохранения энергии для начального момента времени (до замыкания ключа) и конечного (в момент достижения максимального тока):
$\frac{CU_{0}^{2}}{2} = \frac{CU^{2}}{2} + \frac{LI^{2}}{2} + Q$, (2)
где $Q$ — количество выделившегося тепла. Из (1—2) получаем:
$Q = \frac{CU_{0}^{2}}{2} - \frac{LI^{2}}{2} - \frac{C(IR)^{2}}{2}$.
Отметим, что в момент достижения максимального тока напряжение на конденсаторе, а, следовательно, и заряд, отличны от нуля (1).
