Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.07 Колебательный контур. Переменный ток
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#16881

К конденсатору C1  через диод и катушку индуктивности L  подключен конденсатор емкостью C2  = 2 мкФ. До замыкания ключа К конденсатор C1  был заряжен до напряжения U  = 50 В, а конденсатор C2  не заряжен. После замыкания ключа система перешла в новое состояние равновесия, в котором напряжение на конденсаторе C2  оказалось равным U2  = 20 В. Какова емкость конденсатора C1  ? (Активное сопротивление цепи пренебрежимо мало.)

Сборник задач "1000 задач"

PIC

Показать ответ и решение

Энергия заряженного конденсатора C1  до замыкания ключа К:

     C1U2
W  = -2--.

заряд на конденсаторе до замыкания ключа

q = C1U

Суммарная энергия заряженных конденсаторов после замыкания

         2      2
W0 = C1U-1+ C2U-2.
       2      2

При зарядке конденсаторов, в установившемся режиме сила тока в цепи равна 0, следовательно, энергия катушки равна 0, энергия полностью распределяется между конденсаторами. Запишем закон сохранения энергии

          C1U2-  C1U21- C2U2-
W = W0 ⇔   2  =   2  +   2

Кроме того, выполняется закон сохранения заряда

C1U = C1U1+ C2U2

Откуда можно составить систему уравнений

({
  C1U = C1U1+ C2U2
( C1U2 = C1U21 + C2U22

Тогда

C1 =-C2U2--= 0,5 м кФ
    2U − U2
Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: формула для энергии заряженного конденсатора, закон сохранения и превращения энергии, закон сохранения заряда, формула связи заряда и напряжения на конденсаторе. Описание установившегося режима)

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (введены обозначения для величин не входящих в КИМы)

III) Проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями).

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины.

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

Записи, соответствующие одному или обоим пунктам: II и III, – представлены не в полном объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).

И (ИЛИ)

При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.

И (ИЛИ)

При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательны единицы измерений)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!