Конденсатор емкостью 600 мкф заряженный до напряжения 250

А) количество теплоты, выделившееся в резисторе в течение 30 с после начала разрядки

Б) заряд конденсатора через 45 с после начала разрядки

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае формула для заряда конденсатора, закон сохранения заряда, выражение для энергии конденсатора, ёмкости параллельно соединённых конденсаторов, закон сохранения энергии);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

III) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

Источник

Конденсатор емкостью 600 мкф заряженный до напряжения 250

Конденсатор ёмкостью C = 400 мкФ, заряженный до напряжения U = 60 В, подключили к двум параллельно соединённым резисторам сопротивлением R₁ = 10 Ом и R₂ = 30 Ом. Какое количество теплоты выделится в резисторе R₁ при полной разрядке конденсатора? Ответ выразите в джоулях.

Так как резисторы соединены параллельно, то напряжения на них будут равны:

На обоих резисторах выделится количество теплоты:

где и — тепло, которое выделится на первом и втором резисторах соответственно.

Их отношение принимает значение:

Найдем отсюда теплоту, которая выделится на первом резисторе:

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

Источник

Конденсатор емкостью 600 мкф заряженный до напряжения 250

К источнику тока подключены реостат, амперметр и вольтметр (рисунок 1). При изменении положения ползунка реостата в результате наблюдения за приборами были получены зависимости, изображённые на рисунках 2 и 3 (R — сопротивление включённой в цепь части реостата).

Выберите верное(-ые) утверждение(-я), если таковое(-ые) имеется(-ются).

А. Внутреннее сопротивление источника тока равно 2 Ом.

Б. ЭДС источника тока равна 15 мВ.

Согласно закону Ома для полной цепи, ток равен Вольтметр показывает напряжение на реостате, то есть Если положить в первой формуле то мы получим ток короткого замыкания, из первого графика он равен 30 мА: С другой стороны, если устремить сопротивление реостата к бесконечности, в знаменателе второй формулы можно будет пренебречь внутренним сопротивлением по сравнению с сопротивлением реостата и показания вольтметра будет стремиться с ЭДС источника. Из второго графика видно, что напряжение на реостате стремится к 15 мВ. Таким образом, внутреннее сопротивление источника равно Таким образом, верно только утверждение Б.

Школьник собрал схему, изображённую на первом рисунке. После её подключения к идеальному источнику постоянного напряжения оказалось, что амперметр показывает ток а вольтметр — напряжение Когда школьник переключил один из проводников вольтметра от точки 1 к точке 2 (см. второй рисунок), вольтметр стал показывать напряжение а амперметр — ток Во сколько раз сопротивление вольтметра больше сопротивления амперметра?

Вольтметр в первом случае показывает постоянное напряжение источника, равное Во втором случае это напряжение равно, очевидно, сумме падения напряжения на амперметре и показаний вольтметра: откуда и по закону Ома сопротивление амперметра, через который течёт ток равно

В первом случае по закону Ома для участка цепи, содержащего резисторы, откуда

Во втором случае ток разветвляется в точке 2 на два тока — через вольтметр и через резистор, равные в сумме току по закону сохранения электрического заряда для цепей постоянного тока. Поэтому ток через вольтметр равен так что сопротивление вольтметра равно

Подставляя все записанные выражения, получаем:

Таким образом, сопротивление вольтметра больше сопротивления амперметра примерно в 2360 раз.

Ответ:

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно измерить сопротивление резистора. Для этого школьник взял исследуемый резистор, набор электрических проводов и вольтметр. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

2) резистор с известным сопротивлением

Сопротивление резистора можно найти из закона Ома

Следовательно, ученик сможет определить сопротивление резистора, измерив силу тока и напряжение на резисторе.

Для проведения такого эксперимента ученику необходимо дополнительно источник напряжения и амперметр.

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно измерить сопротивление резистора. Для этого школьник взял исследуемый резистор, набор электрических проводов и амперметр. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

2) резистор с известным сопротивлением

Сопротивление резистора можно найти из закона Ома

Следовательно, ученик сможет определить сопротивление резистора, измерив силу тока и напряжение на резисторе.

Для проведения такого эксперимента ученику необходимо дополнительно источник напряжения и вольтметр.

Аналоги к заданию № 10195: 10264 Все

Конденсатор подключён к источнику с постоянным напряжением U = 10 В, C = 10 мкФ. Какой станет энергия конденсатора, если расстояние между обкладками заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью = 2? Ответ запишите в миллиджоулях.

При заполнении конденсатора диэлектриком его электроемкость увеличится в 2 раза. Так как конденсатор остается подключенным к источнику постоянного напряжения, то напряжение на нем не изменится. Тогда энергия конденсатора увеличится в 2 раза и станет равной

В электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, сила тока через источник сразу после замыкания ключа в n = 3 раза больше силы тока, установившейся спустя большое время после этого замыкания. Установившийся заряд на конденсаторе ёмкостью C = 0,5 мкФ равен q = 2 мкКл. Найдите ЭДС ε источника.

1. Сразу после замыкания ключа К ток пойдет только через конденсатор С, поскольку он ещё не заряжен, и напряжение на нём и на резисторе R равно нулю, откуда по закону Ома для участка цепи следует, что и ток через резистор в первый момент равен нулю. Поэтому по закону Ома для замкнутой цепи где r — внутреннее сопротивление источника тока.

2. В установившемся режиме ток через конденсатор не идёт, и по закону Ома для замкнутой цепи причём по условию

3. Установившееся падение напряжения на резисторе равно напряжению на конденсаторе

согласно формуле для связи заряда и напряжения на конденсаторе.

4. Из написанных уравнений получаем, что

откуда Cледовательно,

В электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, сила тока через источник сразу после замыкания ключа в n = 2 раза больше силы тока, установившейся спустя большое время после этого замыкания. Установившийся заряд на конденсаторе ёмкостью C = 1 мкФ равен q = 1,75 мкКл. Найдите ЭДС ε источника.

1. Сразу после замыкания ключа К ток пойдет только через конденсатор С, поскольку он ещё не заряжен, и напряжение на нём и на резисторе R равно нулю, откуда по закону Ома для участка цепи следует, что и ток через резистор в первый момент равен нулю. Поэтому по закону Ома для замкнутой цепи где r — внутреннее сопротивление источника тока.

2. В установившемся режиме ток через конденсатор не идёт, и по закону Ома для замкнутой цепи причём по условию

3. Установившееся падение напряжения на резисторе равно напряжению на конденсаторе

согласно формуле для связи заряда и напряжения на конденсаторе.

4. Из написанных уравнений получаем, что

откуда Cледовательно,

Аналоги к заданию № 10965: 11006 Все

В плоский воздушный конденсатор ёмкостью 16 мкФ вводят пластину с диэлектрической проницаемостью, равной 4, после чего заряжают конденсатор, подключив его к клеммам источника с напряжением 6 В. На сколько уменьшится энергия этого конденсатора, если, не отсоединяя конденсатор от источника, извлечь пластину из конденсатора? Ответ приведите в микроджоулях.

Ёмкость плоского конденсатора вычисляется по формуле: где — электрическая постоянная, — диэлектрическая проницаемость материала внутри конденсатора, S — площадь конденсатора, d — расстояние между пластинами конденсатора. Диэлектрическая проницаемость воздуха равна единице. Значит, при введении пластины с диэлектрической проницаемостью 4 ёмкость конденсатора увеличится в четыре раза, то есть станет равной 64 мкФ.

Энергия конденсатора в этом случае будет равна: Конденсатор не отключают от источника, поэтому при извлечении пластины из конденсатора напряжение на обкладках конденсатора остаётся прежним. Тогда энергия конденсатора будет равна:

Разность этих энергий:

Найдите заряд q конденсатора ёмкостью С = 5 мкФ в цепи, схема которой изображена на рисунке. Сопротивления резисторов равны R₁ = 2 Ом, R₂ = 3 Ом, R₃ = 1 Ом, R₄ = 2,5 Ом, источник постоянного напряжения идеальный, U = 4 В.

Эта задача решается значительно проще не в общем виде, а при последовательной подстановке числовых данных в промежуточных расчетах.

1. Резисторы R₁ и R₃, соединённые последовательно, включены параллельно резистору R₂, и весь этот участок соединён последовательно с резистором R₄. Полное сопротивление цепи, подключённой к источнику, по формулам для последовательного и параллельного соединения резисторов равно

2. Постоянный ток через конденсатор не идёт, а его заряд определяется напряжением U_C на нём: где U_C равно сумме падений напряжения на резисторах R₃ и R₄.

3. В соответствии с законами Ома для участка цепи и для полной цепи через R₄ течёт ток создающий на нём падение напряжения

4. Падение напряжения на резисторе R₃ равно причём в соответствии с отношением сопротивлений R₂ и R₁ + R₃, соединённых параллельно, делится на части полный ток Поскольку получаем и

5. Таким образом, и

Найдите заряд q конденсатора ёмкостью С = 10 мкФ в цепи, схема которой изображена на рисунке. Сопротивления резисторов равны R₁ = 1 Ом, R₂ = 4 Ом, R₃ = 3 Ом, R₄ = 2 Ом, источник постоянного напряжения идеальный, U = 6 В.

Эта задача решается значительно проще не в общем виде, а при последовательной подстановке числовых данных в промежуточных расчетах.

1. Резисторы R₁ и R₃, соединённые последовательно, включены параллельно резистору R₂, и весь этот участок соединён последовательно с резистором R₄. Полное сопротивление цепи, подключённой к источнику, по формулам для последовательного и параллельного соединения резисторов равно

2. Постоянный ток через конденсатор не идёт, а его заряд определяется напряжением U_C на нём: где U_C равно сумме падений напряжения на резисторах R₃ и R₄.

3. В соответствии с законами Ома для участка цепи и для полной цепи через R₄ течёт ток создающий на нём падение напряжения

4. Падение напряжения на резисторе R₃ равно причём в соответствии с отношением сопротивлений R₂ и R₁ + R₃, соединённых параллельно, делится на части полный ток Поскольку получаем и

5. Таким образом, и

Аналоги к заданию № 11686: 11870 Все

В цепи, схема которой изображена на рисунке, вначале замыкают ключ К₁, а затем, спустя длительное время, ключ К₂. Какой заряд и в каком направлении протечёт после этого через ключ К₂, если R₁ = 2 Ом, R₂ = 3 Ом, C₁ = 1 мкФ, С₂ = 2 мкФ, = 10 В? Источник считайте идеальным.

После замыкания ключа K₁ в цепи вначале пойдет ток через резисторы и конденсаторы, которые через некоторое время зарядится, и ток через них прекратится. При этом заряды обоих конденсаторов, согласно закону сохранения электрического заряда, будут одинаковы, и заряды на обкладках, присоединенных к ключу K₂, будут иметь противоположные знаки, так что суммарный заряд на этих обкладках равен нулю.

После замыкания ключа K₂ произойдет перераспределение зарядов: на конденсаторах установятся напряжения, равные падениям напряжения на соответствующих резисторах, и суммарный заряд на обкладках, присоединенных к ключу K₂, уже не будет равен нулю. Избыточный или достающий заряд протечет через ключ K₂.

Согласно закону Ома для полной цепи ток через резисторы равен а падения напряжения на резисторах, согласно закону Ома для участка цепи, равны соответственно и причем в соответствии с полярностью источника тока верхние концы резисторов на рисунке имеют более высокий потенциал, чем нижние.

Заряды на обкладках конденсаторов, заряженных до этих напряжений, в соответствии с формулой для связи заряда и напряжения на конденсаторе будут равными соответственно (нижняя обкладка конденсатора ) и (верхняя обкладка конденсатора ).

Таким образом, при через ключ K₂ в направлении справа налево протечет заряд При значение и заряд протечет через ключ K₂ в направлении слева направо. В данной задаче и

Ответ:

Источник