\(8.4.8.\) Диод имеет вольт-амперную характеристику, изображенную на рисунке. При напряжении $V_0$ диод открывается. Конденсатор вначале не заряжен.
Какое количество теплоты выделится на сопротивлении после замыкания ключа?
</p>
</div>
<div style="">
<img class="Statement" src="8.4.8.png">
</div>
<hr>
<h3>
Решение:
</h3>
@@ -87,27 +87,27 @@
<div class="solutions">
<p class="TxtSolutions">
−
Рассмотрим случай, когда ЭДС батареи $\mathcal{E} > U_{0}$. Пусть сразу после замыка ния ключа ток в цепи равен $I_0$. Закон Ома для замкнутой цепи в этом случае будет иметь вид $\mathcal{E} = U_{0} + I_{0}R$, откуда $I_{0} = \frac{\mathcal{E} - U_{0}}{R}$. Появившийся ток в цепи начнет заряжать конденсатор но по мере зарядки ток будет уменьшаться, и при напряжении на конденсаторе, равном $\mathcal{E} - U_{0}$, ток в цепи прекратится. Это будет новое стационарное состояние: ток $I=0$, а заряд на конденсаторе<br><br>
−
$$q = C( \mathcal{E} - U_{0} )$$
+
Рассмотрим случай, когда ЭДС батареи $\varepsilon > U_{0}$. Пусть сразу после замыка ния ключа ток в цепи равен $I_0$. Закон Ома для замкнутой цепи в этом случае будет иметь вид $\varepsilon = U_{0} + I_{0}R$, откуда $I_{0} = \frac{\varepsilon - U_{0}}{R}$. Появившийся ток в цепи начнет заряжать конденсатор но по мере зарядки ток будет уменьшаться, и при напряжении на конденсаторе, равном $\varepsilon - U_{0}$, ток в цепи прекратится. Это будет новое стационарное состояние: ток $I=0$, а заряд на конденсаторе<br><br>
+
$$q = C( \varepsilon - U_{0} )$$
За время зарядки конденсатора батарея совершит работу
−
$$A = C( \mathcal{E} - U_{0}) \mathcal{E}$$
+
$$A = C( \varepsilon - U_{0}) \varepsilon$$
Часть этой работы пойдет на работу по преодолению разности потенциалов $U_0$ внутреннею электрического поля диода: <br><br>
−
$$A_{д} = qU_{0} = C( \mathcal{E} - U_{0})U_{0}$$
+
$$A_{д} = qU_{0} = C( \varepsilon - U_{0})U_{0}$$
Вторая часть работы перейдет в энергию, запасенную конденсатором:
<small>Все права принадлежат авторам. <br> Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов. <br> alex@savchenkosolutions.com <br></small>
\(8.4.8.\) Диод имеет вольт-амперную характеристику, изображенную на рисунке. При напряжении $V_0$ диод открывается. Конденсатор вначале не заряжен.
\(8.4.8.\) Диод имеет вольт-амперную характеристику, изображенную на рисунке. При напряжении $V_0$ диод открывается. Конденсатор вначале не заряжен.
Какое количество теплоты выделится на сопротивлении после замыкания ключа?
Какое количество теплоты выделится на сопротивлении после замыкания ключа?
</p>
</p>
</div>
</div>
<div style="">
<div style="">
<img class="Statement" src="8.4.8.png">
<img class="Statement" src="8.4.8.png">
</div>
</div>
<hr>
<hr>
<h3>
<h3>
Решение:
Решение:
</h3>
</h3>
@@ -87,27 +87,27 @@
<div class="solutions">
<div class="solutions">
<p class="TxtSolutions">
<p class="TxtSolutions">
Рассмотрим случай, когда ЭДС батареи $\mathcal{E} > U_{0}$. Пусть сразу после замыка ния ключа ток в цепи равен $I_0$. Закон Ома для замкнутой цепи в этом случае будет иметь вид $\mathcal{E} = U_{0} + I_{0}R$, откуда $I_{0} = \frac{\mathcal{E} - U_{0}}{R}$. Появившийся ток в цепи начнет заряжать конденсатор но по мере зарядки ток будет уменьшаться, и при напряжении на конденсаторе, равном $\mathcal{E} - U_{0}$, ток в цепи прекратится. Это будет новое стационарное состояние: ток $I=0$, а заряд на конденсаторе<br><br>
Рассмотрим случай, когда ЭДС батареи $\varepsilon > U_{0}$. Пусть сразу после замыка ния ключа ток в цепи равен $I_0$. Закон Ома для замкнутой цепи в этом случае будет иметь вид $\varepsilon = U_{0} + I_{0}R$, откуда $I_{0} = \frac{\varepsilon - U_{0}}{R}$. Появившийся ток в цепи начнет заряжать конденсатор но по мере зарядки ток будет уменьшаться, и при напряжении на конденсаторе, равном $\varepsilon - U_{0}$, ток в цепи прекратится. Это будет новое стационарное состояние: ток $I=0$, а заряд на конденсаторе<br><br>
$$q = C( \mathcal{E} - U_{0} )$$
$$q = C( \varepsilon - U_{0} )$$
За время зарядки конденсатора батарея совершит работу
За время зарядки конденсатора батарея совершит работу
$$A = C( \mathcal{E} - U_{0}) \mathcal{E}$$
$$A = C( \varepsilon - U_{0}) \varepsilon$$
Часть этой работы пойдет на работу по преодолению разности потенциалов $U_0$ внутреннею электрического поля диода: <br><br>
Часть этой работы пойдет на работу по преодолению разности потенциалов $U_0$ внутреннею электрического поля диода: <br><br>
$$A_{д} = qU_{0} = C( \mathcal{E} - U_{0})U_{0}$$
$$A_{д} = qU_{0} = C( \varepsilon - U_{0})U_{0}$$
Вторая часть работы перейдет в энергию, запасенную конденсатором:
Вторая часть работы перейдет в энергию, запасенную конденсатором:
<small>Все права принадлежат авторам. <br> Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов. <br> alex@savchenkosolutions.com <br></small>
<small>Все права принадлежат авторам. <br> Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов. <br> alex@savchenkosolutions.com <br></small>