НЕСФ 2016, 10. клас — Задача 3. Верига с индуктивност

Национално есенно състезание по физика, 25 – 27 ноември 2016 г., Велинград — Тема 10. клас · 25 ноември 2016 г. · 10 т.

Условие

На фиг. 2 е показана електрична верига с последователно свързани резистор със съпротивление $R$ и намотка с индуктивност $L$. Ключът $K$ се поставя в положение 1 и във веригата започва да тече електричен ток, който се променя с времето. След достатъчно дълъг интервал от време ключът $K$ се премества в положение 2.

а) Намерете тока $I_0$ във веригата непосредствено преди поставяне на ключа $K$ в положение 2. [2 т.]

б) След преместване на ключа в положение 2 токът $I$ във веригата се изменя с времето $t$. За малък интервал от време $\Delta t$ токът $I$ във веригата може да се приеме за постоянен. Изразете $\Delta t$ чрез $|\Delta I| / I$. [3 т.]

в) Пресметнете приблизително времето $t_{1/2}$, за което токът във веригата намалява до $I_0 / 2$, като приемете че токът във веригата може да се замени с постоянен, чиято стойност е равна на средната стойност на тока за този интервал

$\bar I = \frac{1}{2}\left(I_{\min} + I_{\max}\right).$ [3 т.]

г) Определете общото количество топлина $Q$, което се отделя в резистора, докато тече ток през резистора, когато ключът е в положение 2. [2 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2016_10problems.pdf · официални решения: esenni_2016_10solutions.pdf