Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 9794
2018-11-01 
Исходно на левом конденсаторе напряжение $V_{0}$, правый конденсатор не заряжен, и оба ключа разомкнуты. Сначала замыкают ключ 1, затем, дождавшись установления равновесия, замыкают ключ 2. Найдите тепло, выделившееся на каждом из сопротивлений.
Решение:
Замыкают ключ 1, ключ 2 разомкнут.
A) Напряжения на конденсаторах становятся одинаковыми, их можно найти из сохранения заряда $CV_{0} = 2CV, V = \frac{V_{0}}{2}$.
Б) Суммарное выделившееся тепло равно разности начальной и конечной энергии, $Q = \frac{CV_{0}^{2}}{2} - \frac{2CV^{2}}{2} = \frac{CV_{0}^{2}}{4}$.
B) Ток через верхние сопротивления один и тот же, поэтому на них выделяются одинаковые количества тепла и тогда $Q_{11} = Q_{21} = \frac{CV_{0}^{2} }{8}$.
Замыкают ключ 2 при замкнутом 1-м.
A) Через верхние сопротивления текут равные токи $I_{1} = I_{2}$, через нижнее - суммарный ток $I_{3} = I_{1} + I_{2} = 2 I_{1}$.
Б) В каждый момент времени выделяющиеся мощности $N_{1} = I_{1}^{2}R = N_{2}, N_{3} = 4N_{1}$.
B) Выделяющееся тепло, соответственно, $Q_{21} = Q_{22}, Q_{23} = 4Q_{21}$.
Г) Оставшаяся после первого этапа энергия конденсаторов равна суммарно выделившимуся теплу $Q_{21} + Q_{22} + Q_{23} = \frac{2CV^{2}}{2} = \frac{CV_{0}^{2}}{4}$,
Д) откуда $Q_{21} = Q_{22} = \frac{CV_{0}^{2}}{24}, Q_{23} = \frac{CV_{0}^{2}}{6}$.
Окончательно выделившееся на каждом сопротивлении тепло $Q_{1} = Q_{2} = Q_{21} + Q_{22} = \frac{CV_{0}^{2}}{6}, Q_{3} = Q_{23} = \frac{CV_{0}^{2}}{6}$.
Исходно на левом конденсаторе напряжение $V_{0}$, правый конденсатор не заряжен, и оба ключа разомкнуты. Сначала замыкают ключ 1, затем, дождавшись установления равновесия, замыкают ключ 2. Найдите тепло, выделившееся на каждом из сопротивлений.
Решение:
Замыкают ключ 1, ключ 2 разомкнут.
A) Напряжения на конденсаторах становятся одинаковыми, их можно найти из сохранения заряда $CV_{0} = 2CV, V = \frac{V_{0}}{2}$.
Б) Суммарное выделившееся тепло равно разности начальной и конечной энергии, $Q = \frac{CV_{0}^{2}}{2} - \frac{2CV^{2}}{2} = \frac{CV_{0}^{2}}{4}$.
B) Ток через верхние сопротивления один и тот же, поэтому на них выделяются одинаковые количества тепла и тогда $Q_{11} = Q_{21} = \frac{CV_{0}^{2} }{8}$.
Замыкают ключ 2 при замкнутом 1-м.
A) Через верхние сопротивления текут равные токи $I_{1} = I_{2}$, через нижнее - суммарный ток $I_{3} = I_{1} + I_{2} = 2 I_{1}$.
Б) В каждый момент времени выделяющиеся мощности $N_{1} = I_{1}^{2}R = N_{2}, N_{3} = 4N_{1}$.
B) Выделяющееся тепло, соответственно, $Q_{21} = Q_{22}, Q_{23} = 4Q_{21}$.
Г) Оставшаяся после первого этапа энергия конденсаторов равна суммарно выделившимуся теплу $Q_{21} + Q_{22} + Q_{23} = \frac{2CV^{2}}{2} = \frac{CV_{0}^{2}}{4}$,
Д) откуда $Q_{21} = Q_{22} = \frac{CV_{0}^{2}}{24}, Q_{23} = \frac{CV_{0}^{2}}{6}$.
Окончательно выделившееся на каждом сопротивлении тепло $Q_{1} = Q_{2} = Q_{21} + Q_{22} = \frac{CV_{0}^{2}}{6}, Q_{3} = Q_{23} = \frac{CV_{0}^{2}}{6}$.
