В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС источника тока равна 12 В, емкость конденсатора 2 мФ, индуктивность катушки 5 мГн, сопротивление лампы 5 Ом и сопротивление резистора 3 Ом.
В начальный момент времени ключ К замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением источника тока, и проводов пренебречь.
Решение:
Пока ключ замкнут, через катушку течет ток I, по закону Ома для полной цепи
Так как в нашем случае внутреннее сопротивление источника нулевое.
Конденсатор, в свою очередь, заряжен до напряжения
Тогда энергия электромагнитного поля в катушке , энергия электромагнитного поля в конденсаторе
Найдем энергию, которая выделится при размыкании ключа
По закону Джоуля-Ленца теплота прямопропорциональна сопротивлению, тогда эта энергия распределится на лампе и резисторе в отношении 5/3. Следовательно
Ответ: 0.115 Дж