дано:
индуктивность катушки L = 0,8 Гн,
сопротивление резистора R = 4 Ом,
ЭДС источника тока E = 6 В,
внутреннее сопротивление источника r = 2 Ом.
найти:
количество теплоты Q, которое выделится в резисторе после размыкания ключа.
решение:
1. Сначала найдем полный ток в цепи до размыкания ключа. Эффективное сопротивление цепи с учетом внутреннего сопротивления источника:
R_total = R + r = 4 + 2 = 6 Ом.
2. Теперь рассчитаем общий ток I в цепи по закону Ома:
I = E / R_total = 6 / 6 = 1 A.
3. После размыкания ключа, ток в катушке будет уменьшаться, и вся энергия, хранящаяся в магнитном поле катушки, будет преобразована в теплоту, выделяющуюся в резисторе.
4. Энергия, сохраненная в катушке (магнитная энергия), вычисляется по формуле:
W = (1/2) * L * I^2,
где I - текущий ток в катушке перед размыканием ключа. Подставим известные значения:
W = (1/2) * 0,8 * (1)^2 = (1/2) * 0,8 = 0,4 Дж.
5. При размыкании ключа вся эта энергия преобразуется в тепло, которое выделяется в резисторе:
Q = W = 0,4 Дж.
ответ:
Количество теплоты, которое выделится в резисторе после размыкания ключа, равно 0,4 Дж.