Схема состоит из источника с ЭДС
ε без внутреннего сопротивления, двух конденсаторов C
и 2C и резистора с неизвестным сопротивлением.
Ключ К1 замыкают. Найти заряды конденсаторов. До
какого напряжения зарядятся конденсаторы?
После полной зарядки конденсаторов замыкают ключ
К2. Когда напряжение на конденсаторе C уменьшится в
2 раза ключ К2 размыкают. Найти количество теплоты,
выделившееся в цепи с момента замыкания ключа К2 до
его размыкания.
Если система в равновесии, то вся энергия системы хранится в конденсаторах (W). Разряжаясь, конденсаторы теряют энергию, которая либо выделяется в виде тепла на резисторе (Q), либо расходуется на работу.
Работа в цепи производится по переносу заряда из зоны с меньшим потенциалом в зону с большим потенциалом, в батарее. Чтобы найти значение этого заряда, мы находим разность конечного и начального зарядов. Соответственно,
A = qU = \varepsilon (q'_{2C} - q).
Потому что заряд из одной обкладки частично идут в батарею, а частично в резистор. На другую обкладку, наоборот, заряд приходит из них. Тут рассуждения аналогичны рассуждениям про ток (если узлов нет, то ток не меняется вдоль провода, если узлы есть — меняется)
