В цепи, схема которой изображена на рисунке, вначале замыкают ключ К на время, за которое ток в катушке индуктивности достигает максимально возможного значения, а затем размыкают его. Какое количество теплоты выделится после этого в резисторе R? Параметры цепи:
= 10 В, r = 2 Ом, R = 10 Ом, L = 20 мГн. Сопротивление катушки индуктивности очень мало.
После замыкания ключа К в общей части цепи установится, согласно закону Ома для полной электрической цепи, максимально возможный ток где
— внешнее сопротивление цепи. Катушка и резистор соединены параллельно. При этом сопротивление катушки очень мало. Поэтому общее сопротивление внешней цепи почти равно 0.
В катушке индуктивности при токе через нее, равном максимальному, будет запасена энергия магнитного поля, равная которая после размыкания ключа
выделится, согласно закону Джоуля — Ленца, в виде теплоты в правой части цепи в резисторе R. Согласно закону сохранения энергии, это количество теплоты будет равно энергии магнитного поля:
Таким образом, количество теплоты, выделившееся на резисторе, равно:
Подставляя численные значения параметров цепи, получаем Дж = 0,25 Дж = 250 мДж.
Ответ: 250 мДж.

