2014-06-01
В схеме, показанной на рис., перед замыканием ключа К конденсатор емкостью С не был заряжен. Ключ замыкают на некоторое время, в течение которого конденсатор зарядился до напряжения $U$.
Определите, какое количество теплоты $Q_{2}$ выделится за это время на резисторе сопротивлением $R_{2}$. Э. д. с. источника тока равна его внутренним сопротивлением пренебречь.
Решение:
Пусть к моменту, когда напряжение на конденсаторе стало равно $U$, через источник тока протек заряд $q$. Очевидно, что $q/U = C$. Из закона сохранения энергии получим
$\mathcal{E}q=Q + q^{2}(2C)$,
где $Q$ - количество теплоты, выделившееся на обоих резисторах. Поскольку резисторы соединены параллельно, то $Q_{1}/Q_{2} = R_{2}/R_{1}$; отсюда
$Q_{2}=C \left ( \mathcal{E} U - \frac{U^{2}}{2} \right ) \frac{R_{1}}{R_{1}+R_{2}} = \frac{CUR_{1}}{2(R_{1}+R_{2})} (2 \mathcal{E}-U)$