Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д11 B11 № 3530
i

К иде­аль­но­му ис­точ­ни­ку тока с ЭДС 3 В под­клю­чи­ли кон­ден­са­тор ем­ко­стью 1 мкФ один раз через ре­зи­стор 10 в сте­пе­ни 7 Ом, а вто­рой раз  — через ре­зи­стор 2 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 7 Ом. Во сколь­ко раз во вто­ром слу­чае тепло, вы­де­лив­ше­е­ся на ре­зи­сто­ре, боль­ше по срав­не­нию с пер­вым? Из­лу­че­ни­ем пре­не­бречь.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По за­ко­ну со­хра­не­ния энер­гии, ра­бо­та ис­точ­ни­ка идет на энер­гию элек­три­че­ско­го поля в кон­ден­са­то­ре и на тепло, вы­де­ля­ю­ще­е­ся на со­про­тив­ле­нии во время за­ряд­ки: A=E_C плюс Q. По­сколь­ку ем­кость кон­ден­са­то­ра не из­ме­ня­ет­ся, за­па­са­е­мая в нем энер­гия в обоих слу­ча­ях сов­па­да­ет: E_C= дробь: чис­ли­тель: C\mathcalE в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Ра­бо­та ис­точ­ни­ка также не из­ме­ня­ет­ся, так как заряд кон­ден­са­то­ра в обоих слу­ча­ях оди­на­ков: A=\mathcalE q=C\mathcalE в квад­ра­те . Сле­до­ва­тель­но, тепло, вы­де­ля­ю­ще­е­ся на ре­зи­сто­ре также не из­ме­ня­ет­ся.

 

Ответ: 1.

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ:
Гость 21.05.2012 16:14

Здрав­ствуй­те!

А по­че­му не ис­поль­зу­ет­ся закон Джо­у­ля-Ленца, ведь по нему мы видим за­ви­си­мость тепла от со­про­тив­ле­ния и чем боль­ше со­про­тив­ле­ние, тем боль­ше тепла вы­де­лит­ся, или я что то не по­ни­маю...

Спа­си­бо

Алексей

Доб­рый день!

Закон Джо­у­ля-Ленца ис­поль­зо­вать в этой за­да­че нель­зя, по­сколь­ку сила тока в цепи не по­сто­ян­на: по мере за­ряд­ки кон­ден­са­то­ра сила тока умень­ша­ет­ся. А зна­чит, мощ­ность теп­ло­вы­де­ле­ния из­ме­ня­ет­ся со вре­ме­нем, и фор­му­лу Q=I в квад­ра­те Rt "в лоб" ис­поль­зо­вать нель­зя. Если все ак­ку­рат­но по­счи­тать, то по­лу­ча­ет­ся, что тепло дей­стви­тель­но не за­ви­сит от ве­ли­чи­ны со­про­тив­ле­ния (оно будет вы­де­лять­ся, даже если фор­маль­но по­ло­жить R=0 (это не про­ти­во­ре­чие, это про­сто озна­ча­ет, что в за­да­че о за­ряд­ке кон­ден­са­то­ра пре­не­бре­гать со­про­тив­ле­ни­ем со­еди­ни­тель­ных про­во­дов нель­зя)).

При же­ла­нии мо­же­те озна­ко­мить­ся с ком­мен­та­ри­ем к за­да­че 2992, прав­да там, чтобы во всем разо­брать­ся, нужны не­ко­то­рые зна­ния из ма­те­ма­ти­ки.

Гость 05.11.2012 09:12

Здрав­ствуй­те, Алек­сей!

По усло­вию за­да­чи время ре­лак­са­ции R,C цепи со­ста­вит 1мкс, что срав­ни­мо с ча­сто­той ра­дио­волн. Это обо­зна­ча­ет, что ра­бо­та ис­точ­ни­ка будет из­рас­хо­до­ва­на боль­шей ча­стью на из­лу­че­ние ра­дио­волн, и прак­ти­че­ски про­во­да на­гре­вать­ся не будут.

Вывод о том, что тепло, по­шед­шее на на­гре­ва­ние про­во­дов , не за­ви­сит от их со­про­тив­ле­ния по­лу­чен в пред­по­ло­же­нии, что мы пре­не­брег­ли, из­лу­че­ни­ем ра­дио­волн, что воз­мож­но толь­ко при мед­лен­ном из­ме­не­нии тока в кон­ту­ре, то есть при боль­ших зна­че­ни­ях вре­ме­ни ре­лак­са­ции.

Если до сих пор Вам нра­вят­ся эти за­да­чи , то как го­во­рят в на­ро­де: "Лю­бовь зла..."

Алексей

Доб­рый день!

Вот это очень пра­виль­ный ком­мен­та­рий, Спа­си­бо боль­шое. Усло­вие за­да­чи по­пра­вил. Со­про­тив­ле­ния через ко­то­рые идет за­ряд­ка зна­чи­тель­но уве­ли­чил. Спа­си­бо.