ID: 00017755
На рисунке приведена схема электрической цепи, состоящей из конденсатора ёмкостью C, резистора сопротивлением R и ключа K. Конденсатор заряжен до напряжения U = 20 В. Заряд на обкладках конденсатора равен q = 10^{-6} Кл. Какое количество теплоты выделится в резисторе после замыкания ключа K? Ответ выразите в микроджоулях.
Источник: ФИПИ
Идея: в цепи нет источника, поэтому после замыкания ключа конденсатор полностью разряжается через резистор, и вся запасённая в нём энергия выделяется на резисторе в виде теплоты: Q=W_C.
Шаг 1. Энергию заряженного конденсатора удобно записать через заряд и напряжение: W_C=\dfrac{qU}{2}.
Шаг 2. Подставляем: Q=\dfrac{qU}{2}=\dfrac{10^{-6}\cdot 20}{2}=10^{-5} Дж.
Шаг 3. Переводим в микроджоули: Q=10^{-5} Дж =10 мкДж.
Ответ: 10 мкДж.