Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 2947
2017-04-22 
В электрической схеме, параметры которой указаны на рис., в начальный момент ключи $K_{1}$ и $K_{2}$ разомкнуты. Вначале замыкают ключ $K_{1}$. Когда ток через катушку индуктивности достигает значения $I_{0}$, замыкают ключ $K_{2}$. Определить:
1) напряжение на катушке индуктивности сразу после замыкания ключа $K_{2}$;
2) напряжение на конденсаторе в установившемся режиме. Внутреннее сопротивление батарей не учитывать.
Решение:
Сразу после замыкания ключа $К_{2}$ ток через катушку индуктивности сохраняется и равен $I_{0}$. Напряжение на конденсаторе сразу после замыкания ключа $К_{2}$ равно нулю. Обозначим через $I_{1}$ ток, протекающий через резистор $R_{1}$, а ток через резистор $R_{2}$ — соответсвенно $I_{2}$. Согласно первому закону Кирхгофа
$I_{0} = I_{1} + I_{2}$.
Запишем закон Ома для замкнутой цепи 3-4-5-6-3
$\mathcal{E} = - I_{1}R_{1} + I_{2}R_{2}$.
Из совместного решения приведенных уравнений находим ток $I_{1}$, который равен
$I_{1} = - (\mathcal{E} - I_{0}R_{2})/(R_{1} + R_{2})$.
Для нахождения напряжения на катушке индуктивности запишем закон Ома для замкнутой цепи 1-2-3-4-1
$\mathcal{E} = U_{L} + I_{1}R_{1}$.
Отсюда
$U_{L} = \frac{ \mathcal{E} (2R_{1} + R_{2}) - I_{0}R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$.
В установившемся режиме напряжение на катушке равно нулю, ток через резистор $R_{2}$ равен нулю. Рассмотрим контур 1-2-3-6-5-4-1. Откуда $U_{C} = 2 \mathcal{E}$.
В электрической схеме, параметры которой указаны на рис., в начальный момент ключи $K_{1}$ и $K_{2}$ разомкнуты. Вначале замыкают ключ $K_{1}$. Когда ток через катушку индуктивности достигает значения $I_{0}$, замыкают ключ $K_{2}$. Определить:
1) напряжение на катушке индуктивности сразу после замыкания ключа $K_{2}$;
2) напряжение на конденсаторе в установившемся режиме. Внутреннее сопротивление батарей не учитывать.
Решение:
Сразу после замыкания ключа $К_{2}$ ток через катушку индуктивности сохраняется и равен $I_{0}$. Напряжение на конденсаторе сразу после замыкания ключа $К_{2}$ равно нулю. Обозначим через $I_{1}$ ток, протекающий через резистор $R_{1}$, а ток через резистор $R_{2}$ — соответсвенно $I_{2}$. Согласно первому закону Кирхгофа
$I_{0} = I_{1} + I_{2}$.
Запишем закон Ома для замкнутой цепи 3-4-5-6-3
$\mathcal{E} = - I_{1}R_{1} + I_{2}R_{2}$.
Из совместного решения приведенных уравнений находим ток $I_{1}$, который равен
$I_{1} = - (\mathcal{E} - I_{0}R_{2})/(R_{1} + R_{2})$.
Для нахождения напряжения на катушке индуктивности запишем закон Ома для замкнутой цепи 1-2-3-4-1
$\mathcal{E} = U_{L} + I_{1}R_{1}$.
Отсюда
$U_{L} = \frac{ \mathcal{E} (2R_{1} + R_{2}) - I_{0}R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$.
В установившемся режиме напряжение на катушке равно нулю, ток через резистор $R_{2}$ равен нулю. Рассмотрим контур 1-2-3-6-5-4-1. Откуда $U_{C} = 2 \mathcal{E}$.
