Каково количество энергии, которое высвободится после размыкания ключа в электрической цепи с ЭДС источника тока

Cvetok

49

Для решения данной задачи о высвобождении энергии в электрической цепи после размыкания ключа, мы можем разделить задачу на две части: вычисление энергии, хранимой в конденсаторе и индуктивности перед размыканием ключа, и далее вычислить разность этой энергии, которая освободится после размыкания ключа.

1. Вычисление энергии в конденсаторе \(W_c\) и индуктивности \(W_l\) до размыкания ключа:

Энергия, хранимая в конденсаторе:
\[W_c = \frac{1}{2}CV^2\]

Здесь \(C\) - ёмкость конденсатора, \(V\) - напряжение на конденсаторе. Подставляя данные:
\[W_c = \frac{1}{2} \times 400 \times 10^{-6} \times (20)^2\]
\[W_c = \frac{1}{2} \times 400 \times 10^{-6} \times 400 = 0.04 Дж\]

Энергия, хранимая в индуктивности:
\[W_l = \frac{1}{2}LI^2\]

Здесь \(L\) - индуктивность катушки, \(I\) - ток в цепи. Поскольку в момент размыкания ключа ток будет нулевым, энергия в индуктивности также будет нулевой.

2. Вычисление общей энергии \(W_{общ}\), которая высвободится после размыкания ключа:

\[W_{общ} = W_c + W_l = 0.04 Дж\]

Таким образом, количество энергии, которое высвободится после размыкания ключа в этой электрической цепи, составляет 0.04 Дж.