НЕСФ 2007, 11–12 клас — Задача 2. Верига с резистори и кондензатор

Автор: Olympiads XYZ · транскрипция на официалните материали

Автоматична транскрипция · предстои повторна проверка срещу оригинала

Национално есенно състезание по физика 2007, тема за 11. и 12. клас · 17 ноември 2007 г. · 10 т.

Условие

В електическата верига от фиг. 1 резисторите имат съпротивления R1=10 ΩR_1 = 10\ \Omega и R2=20 ΩR_2 = 20\ \Omega. Електродвижещото напрежение на източника е ε=60 V\varepsilon = 60\ \mathrm{V}, а вътрешното му съпротивление се пренебрегва.

Електрическа схема: два еднакви резистора R1 (единият последователно с ключ К), резистор R2 и източник с ЕДН ε; възли A и B.
Фиг. 1. Веригата с двата резистора R1R_1, резистора R2R_2, ключа К и източника с ЕДН ε\varepsilon; точките AA и BB са означени.

а) Определете напрежението между точките AA и BB, когато ключът К е отворен. (1 точка) [1 т.]

б) Затварят ключа K. Колко волта е напрежението между точките AA и BB? (2 точки) [2 т.]

в) Заменят единия резистор с кондензатор с капацитет C=200 μFC = 200\ \mu\mathrm{F} (фиг. 2).

Определете заряда q1q_1 на кондензатора, след като ключът K е бил затворен дълго време. (2 точки) [2 т.]

Електрическа схема: резистор R1 последователно с ключ К, кондензатор C между възлите A и B, резистор R2 и източник с ЕДН ε.
Фиг. 2. Веригата след замяната на единия резистор с кондензатор с капацитет CC; останалите елементи (R1R_1, R2R_2, ключът К и източникът ε\varepsilon) са същите.

г) Определете заряда q2q_2 на кондензатора, след като ключът K е бил отворен дълго време. (1 точка) [1 т.]

д) Ключът K е бил затворен дълго време. Определете количеството топлина, което се отделя в резистора със съпротивление R2R_2 след отварянето на ключа. (4 точки) [4 т.]

Отговори

Покажи отговорите

Решение

Покажи официалното решение


Оригинал в Архива: esenni_2007_11-12problems.pdf · официални решения: esenni_2007_11-12solutions.pdf