Конденсатор с емкостью 10 мкФ разряжается через цепь, состоящую из двух параллельно соединенных резисторов с сопротивлениями 10 Ом и 40 Ом. Какое количество теплоты будет выделено на первом резисторе, если конденсатор был заряжен до напряжения 100 В? Ответ дайте в миллиджоулях.
Физика11 классЭлектрические цепиконденсаторёмкостьразрядрезисторысопротивлениетеплотанапряжениемиллиджоулифизика 11 класс
Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться формулами, связанными с разрядкой конденсатора и законом Ома. Давайте разберем все шаги подробно.
Шаг 1: Определение эквивалентного сопротивленияПоскольку резисторы соединены параллельно, мы можем найти эквивалентное сопротивление (R) по формуле:
Где R1 = 10 Ом и R2 = 40 Ом. Подставим значения:
Энергия (E) в конденсаторе определяется по формуле:
Где C = 10 мкФ = 10 * 10^(-6) Ф и U = 100 В. Подставим значения:
Теперь нам нужно определить, какая часть этой энергии выделится на первом резисторе. Для этого мы используем соотношение сопротивлений:
Общее сопротивление (R) = 8 Ом. Теперь мы можем найти, какую долю энергии получит первый резистор:
Количество теплоты (Q1),выделяющееся на первом резисторе, можно найти, умножив общую энергию на долю энергии, выделяющуюся на первом резисторе:
1 Дж = 1000 миллиджоулей, значит:
Ответ: На первом резисторе будет выделено 10 миллиджоулей теплоты.