2018-05-14
Какое количество тепла выделится в цепи (рис.) после переключения ключа К из положения 1 в положение 2?
Решение:
Первоначально заряд на правой пластине конденсатора $q = C ( \mathcal{E}_{1} - \mathcal{E}_{2})$ при переключении в положение, 2 заряд на той же пластине конденсатора;
$q^{ \prime} = C \mathcal{E}_{1}$
Итак, $\Delta q = q^{ \prime} = C \mathcal{E}_{2}$
Тогда, из закона сохранения энергии,
$\Delta U + Тепловыделение = A_{ист}$, где $\Delta U$ - электрическая энергия.
$\frac{1}{2} C \mathcal{E}_{1}^{2} - \frac{1}{2} C( \mathcal{E}_{1} - \mathcal{E}_{2} )^{2} + Тепловыделение = \Delta q \mathcal{E}_{1}$
поскольку за перераспределение заряда отвечает только источник с ЭДС $\mathcal{E}_{1}$ То,
$C \mathcal{E}_{1} \mathcal{E}_{2} - \frac{1}{2} C \mathcal{E}_{2}^{2} + Тепловыделение = C \mathcal{E}_{2} \mathcal{E}_{1}$.
Следовательно, выделяемая теплота $= \frac{1}{2} C \mathcal{E}_{2}^{2}$