Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Постоянный ток => Электродинамика => Работа и мощность => : Антон Огурцевич 24 December 2014, 17:14

: Какое количество теплоты выделится в резисторе?
: Антон Огурцевич 24 December 2014, 17:14
Источник постоянного тока через ключ замкнут на соединённые параллельно катушку индуктивности L = 0,8 Гн и резистор сопротивления R =0,25 Ом (см. рис.). Сразу же после размыкания ключа в резисторе выделяется тепловая мощность (мгновенная мощность) P = 100 Вт. Какое количество теплоты Q выделится в резисторе к моменту прекращения тока в цепи? Омическое сопротивление катушки пренебрежимо мало. Сделать рисунок.
: Re: Какое количество теплоты выделится в резисторе?
: Сергей 25 December 2014, 21:59
Решение.
Запишем формулы для определения энергии магнитного поля катушки:
\[ {{W}_{m}}=\frac{L\cdot I_{m}^{2}}{2}\ \ \ (1),\ {{W}_{m}}=Q\ \ \ (2).
 \]
Сразу же после размыкания ключа в резисторе выделяется тепловая мощность:
\[ P=I_{m}^{2}\cdot R,\ {{I}_{m}}=\sqrt{\frac{P}{R}}\ \ \ (3). \]
Подставим (3) и (1) в (2) определим какое количество теплоты Q выделится в резисторе к моменту прекращения тока в цепи:
\[ Q=\frac{L\cdot P}{2\cdot R}. \]
Q = 160 Дж.
: Re: Какое количество теплоты выделится в резисторе?
: Денис 11 July 2015, 21:20
Можно представить упомянутый в условии рисунок?  ;) ;) ;)
: Re: Какое количество теплоты выделится в резисторе?
: Сергей 11 July 2015, 23:47
При параллельном подключении к катушке большого сопротивления R >> RL , сила тока, идущего через катушку практически не меняется. Энергия магнитного поля в катушке и полная энергия в цепи определяется по формуле (1).
При отключении источника тока система катушка – сопротивление станет изолированной. Для изолированной системы справедлив закон сохранения энергии. В данном случае это означает, что вся энергия, запасенная в катушке, RL = 0, выделится в виде тепла в резисторе.
: Re: Какое количество теплоты выделится в резисторе?
: Денис 12 July 2015, 20:38
Сергей, спасибо большое!