Дано: R1 = 7,5 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = 6 Ом, C = 2 мкФ, Q = 10 мкКл, Rвн = 0,5 Ом, t = 2 мин = 120 с.
Найти: работу источника тока.
Решение:
1. Найдем эквивалентное сопротивление цепи:
1/Rполн = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 = 1/7,5 + 1/3 + 1/6 = 4/15
Rполн = 15/4 = 3,75 Ом
2. Найдем напряжение на конденсаторе:
Uc = Q/C = 10 мкКл / 2 мкФ = 5 В
3. Найдем ток в цепи:
I = Uc / Rполн = 5 В / 3,75 Ом = 1,33 А
4. Найдем общее сопротивление цепи:
Rобщ = Rполн + Rвн = 3,75 Ом + 0,5 Ом = 4,25 Ом
5. Найдем работу источника тока:
A = Uc * Q = Uc^2 * C / 2 = (5 В)^2 * 2 мкФ / 2 = 25 * 10^-6 * 2 / 2 = 25 * 10^-6 = 25 мкДж
Ответ: работа источника тока за 2 минуты равна 25 мкДж.