НПСФ 2003, 9. клас — Задача 4

НАЦИОНАЛНО СЪСТЕЗАНИЕ ПО ФИЗИКА 21 март – 23 март 2003 година, гр. Перник · 21 март 2003 г.

Условие

Задача 4. Част 1. Към източник на постоянен ток с ЕДН $\varepsilon = 12\ \mathrm{V}$ е свързан консуматор. За време $t = 10\ \mathrm{s}$ електродвижещите (странични) сили извършват работа $A_{\text{стр}} = 60\ \mathrm{J}$, а за същото време в консуматора се отделя количество топлина $Q = 55\ \mathrm{J}$. Определете: а) тока $I$ във веригата; б) съпротивлението $R$ на консуматора; в) вътрешното съпротивление $r$ на източника.

Част 2. В началния момент ключът K от електрическата верига, показана на фиг.3, е отворен, а кондензаторът не е зареден. Капацитетът на кондензатора е $C = 5\ \mu\mathrm{F}$, ЕДН на източника е $\varepsilon = 6\ \mathrm{V}$, съпротивлението на резистора е $R = 8r$, където $r$ е вътрешното съпротивление на източника.

Определете: г) максималния заряд $q$, до който ще се зареди кондензаторът след затварянето на ключа K; д) енергията $W$ на заредения кондензатор; е) количеството топлина $Q_R$, което се отделя в резистора в процеса на зареждане на кондензатора.

Указание. Енергията на зареден кондензатор се изразява с формулата $W = \frac{CU^2}{2}$, където $U$ е напрежението на кондензатора, а $C$ е капацитетът му.

Решение

Теми и трудност

Трудност: неоценена.

Електричество · Източници и вътрешно съпротивление · Електрична мощност и нагряване · Кондензатори и диелектрици

Предпоставки: Гимназиална подготовка

---

Оригинал в Архива: proletni_2003_9problems.pdf