- Банк заданий
- Физика
- Задание 19934
Задание №19934 ЕГЭ по Физике
Заряженный конденсатор C1 = 1 мкФ включён в последовательную цепь из резистора R = 300 Ом, незаряженного конденсатора C2 = 2 мкФ и разомкнутого ключа К (см. рис.). После замыкания ключа в цепи выделяется количество теплоты Q = 30 мДж. Чему равно первоначальное напряжение на конденсаторе С1?
Дано: C1 = 1 мкФ = 10-6 Ф; R = 300 Ом; C2 = 2 мкФ = 2 · 10-6 Ф; Q = 30 мДж = 0,03 Дж.
Найти: U - ?
Решение:
Первоначальный заряд конденсатора 
В результате перезарядки конденсаторов после замыкания ключа их заряды равны соответственно q1 и q2,
причём 
(по закону сохранения электрического заряда) (2).
В результате перезарядки на конденсаторах устанавливаются одинаковые напряжения, так как ток в цепи прекращается и напряжение на резисторе R становится равным нулю. Поэтому:
По закону сохранения энергии выделившееся в цепи количество теплоты равно разности значений энергии конденсаторов в начальном и конечном состояниях:
Решим систему уравнений (2), (3) и (4)
Ответ: U = 300 В
Источник: Реальные задания (ЕГЭ, ФИПИ, Демидова)