Конденсатор C1 = 1 мкФ заряжен до напряжения U = 300 В и включен в последовательную цепь из резистора R = 300 Ом, незаряженного конденсатора C2 = 2 мкФ и разомкнутого ключа К (см. рис.). Какое количество теплоты выделится в цепи после замыкания ключа, пока ток в цепи не прекратится?
После соединения конденсаторов напряжение U на них будет одинаковым. По закону сохранения заряда где заряды до соединения на первом конденсаторе равен
на втором конденсаторе
а заряды после соединения
и
Откуда получаем:
Энергии конденсаторов до и после соединения равнялись и
Выделившаяся на резисторе теплота равна
По закону сохранения энергии выделившееся в цепи количество теплоты равно разности значений энергии конденсаторов в начальном и конечном состояниях:
Откуда получим:
Ответ: Q = 30 мДж.

