Электрическая схема. Опечатка в ответах или у идея не верна?

[oleg_teleg]

Здравствуйте. Помогите, пожалуйста, понять. Ошибаюсь ли я идейно или автор задачника опечатался? Я много раз пересчитывал с помощью калькулятора.
Задача такая:
Дана электрическая схема, Электродвиж. сила источника тока $\varepsilon=12$B, $C=0,002$Ф, $L=0,005$Г. $R_{\text{лампы}}=5$Oм, $R_{\text{резистора}}=3$Oм

В начальный момент времени ключ замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Пренебречь внутренним сопротивлением проводов и источника тока.

Я делал так: $R=\dfrac{R_{\text{резистора}}\cdot R_{\text{лампы}}}{R_{\text{лампы}}+R_{\text{резистора}}}=\dfrac{15}{8}$Ом

$I=\dfrac{\varepsilon}{R}=12:\dfrac{15}{8}=\dfrac{12\cdo 8}{15}=\dfrac{32}{5}=6,4$A

$U=IR=6,4\cdot \dfrac{15}{8}=12$B

$Q=\dfrac{LI^2}{2}+\dfrac{CU^2}{2}$

$Q=\dfrac{0,005\cdot 6,4^2+0,002\cdot 12^2}{2}=0,2464$ (калькулятор https://www.wolframalpha.com/input/?i=(0.005%5Ccdot+6.4%5E2%2B0.002%5Ccdot+12%5E2)%2F2)

$Q=Q_{\text{лампы}}+Q_{\text{резистора}}$

$Q_{\text{лампы}}:Q_{\text{резистора}}=5:3$

$Q_{\text{лампы}}=\dfrac{5}{8}Q=\dfrac{5}{8}\cdot 0,2464=0,154$Дж

В ответах $0,115$Дж, почему так, я где-то идейно ошибся?

[DimaM]

oleg_teleg в сообщении #1373854 писал(а):

Я делал так: $R=\dfrac{R_{\text{резистора}}\cdot R_{\text{лампы}}}{R_{\text{лампы}}+R_{\text{резистора}}}=\dfrac{15}{8}$Ом

$I=\dfrac{\varepsilon}{R}=12:\dfrac{15}{8}=\dfrac{12\cdo 8}{15}=\dfrac{32}{5}=6,4$A

В установившемся режиме через лампу и конденсатор идет ток?
Впрочем, даже если идет, какой вклад ток через лампу вносит в энергию индуктивности?

[Dmitriy40]

Вы ошиблись с током, он через лампу сначала не идёт, только через индуктивность, и соответственно меньше вашего.

[oleg_teleg]

DimaM в сообщении #1373858 писал(а):

oleg_teleg в сообщении #1373854 писал(а):

Я делал так: $R=\dfrac{R_{\text{резистора}}\cdot R_{\text{лампы}}}{R_{\text{лампы}}+R_{\text{резистора}}}=\dfrac{15}{8}$Ом

$I=\dfrac{\varepsilon}{R}=12:\dfrac{15}{8}=\dfrac{12\cdo 8}{15}=\dfrac{32}{5}=6,4$A

В установившемся режиме через лампу и конденсатор идет ток?
Впрочем, даже если идет, какой вклад ток через лампу вносит в энергию индуктивности?

Спасибо. А что мешает току идти через лампу и конденсатор? Энергия катушки ведь пропорциональна квадрату силы тока, значит влияет. Наверное, я что-то не так понимаю...

-- 03.02.2019, 17:06 --

Dmitriy40 в сообщении #1373859 писал(а):

Вы ошиблись с током, он через лампу сначала не идёт, только через индуктивность, и соответственно меньше вашего.

А почему не идет, а когда-то ведь пойдет. А как узнать когда и нужно ли это учитывать?

[DimaM]

oleg_teleg в сообщении #1373863 писал(а):

А что мешает току идти через лампу и конденсатор?

Ну вот вы посчитали напряжение на конденсаторе 12 В. У батареи тоже 12 В. Какое получается напряжение на лампе? Чему равен ток через лампу при этом напряжении?

oleg_teleg в сообщении #1373863 писал(а):

Энергия катушки ведь пропорциональна квадрату силы тока, значит влияет.

Квадрату силы какого тока?
Вот если у вас за окошком ЛЭП-500 с током, предположим, 100 кА - как это повлияет на энергию индуктивности из задачи?

[oleg_teleg]

Тут видно нужно учитывать электрические колебания, а я просто взял по-максимуму энергию конденсатора и энергию катушки (а это неверно, так как энергия перераспределяется). Правильно ли я понимаю? Если да, то в какой момент времени нужно рассматривать. Правильно ли я понимаю, что изначально конденсатор разряжен, после он начинает заряжаться и ток через катушку и лампу не идет в это время. После, когда зарядится, ток будет идти через лампу и катушку, верно ли?

-- 03.02.2019, 17:13 --

DimaM в сообщении #1373864 писал(а):

Ну вот вы посчитали напряжение на конденсаторе 12 В. У батареи тоже 12 В. Какое получается напряжение на лампе? Чему равен ток через лампу при этом напряжении?

На лампе и катушке напряжение ноль и сила тока ноль. Верно?

-- 03.02.2019, 17:16 --

DimaM в сообщении #1373864 писал(а):

Квадрату силы какого тока?
Вот если у вас за окошком ЛЭП-500 с током, предположим, 100 кА - как это повлияет на энергию индуктивности из задачи?

Току, который идет через катушку, верно, а он тогда ноль получается, верно?

[DimaM]

oleg_teleg в сообщении #1373866 писал(а):

На лампе и катушке напряжение ноль и сила тока ноль. Верно?

Катушка в другой ветви. Ток через лампу никак не связан с током через катушку.

oleg_teleg в сообщении #1373866 писал(а):

Правильно ли я понимаю, что изначально конденсатор разряжен

Судя по тексту, происходящее при подключении нас не интересует. Считаем, что замкнули ключ давно, и все переходные процессы успели затухнуть, все токи и заряд конденсатора установились.

Запишите отдельно уравнения для контура с источником и лампой (левая и средняя ветви) и для контура с источником и катушкой (левая и правая ветви).

[oleg_teleg]

DimaM в сообщении #1373871 писал(а):

Запишите отдельно уравнения для контура с источником и лампой (левая и средняя ветви) и для контура с источником и катушкой (левая и правая ветви).

А уравнения какие именно. Уравнения для чего?

[DimaM]

oleg_teleg в сообщении #1373872 писал(а):

А уравнения какие именно. Уравнения для чего?

Уравнения для баланса напряжений в контуре. Второе правило Кирхгофа/закон Ома для замкнутой цепи.

[EUgeneUS]

oleg_teleg
<del>
Действительно, при замыкании ключа возникает переходной процесс.
Действительно в этом процессе, ток будет протекать через конденсатор, так как заряд на конденсаторе будет меняться со временем.
Однако, всё это нас совершенно не интересует, так как считаем, что ключ перед размыканием был замкнут достаточно долго, чтобы этот переходной процесс завершился.

И тогда мы все заряды, токи и напряжения считаем постоянными, так как источник у нас постоянный. А постоянный ток через конденсатор не протекает. Если, конечно, конденсатор исправен

[oleg_teleg]

С лампой и источником (без конденсатора, резистора, катушки) $\varepsilon = IR_{\text{лампы}}$ это с учетом пренебрежения $r$.
С катушкой и источником (без конденсатора, резистора, лампы) $\varepsilon = I\omega L$ это с учетом пренебрежения $r$.

-- 03.02.2019, 17:46 --

EUgeneUS в сообщении #1373874 писал(а):

И тогда мы все заряды, токи и напряжения считаем постоянными, так как источник у нас постоянный. А постоянный ток через конденсатор не протекает. Если, конечно, конденсатор исправен

То есть при постоянном токе конденсатор даже зарядиться не сможет? Или он просто в заряженном состоянии не будет пропускать ток? То есть просто у него будет сопротивление бесконечность, будет вести себя как диэлектрик?

[DimaM]

oleg_teleg в сообщении #1373876 писал(а):

С лампой и источником (без конденсатора, резистора, катушки) $\varepsilon = IR_{\text{лампы}}$ это с учетом пренебрежения $r$.

В ветви с лампой есть еще конденсатор.

oleg_teleg в сообщении #1373876 писал(а):

С катушкой и источником (без конденсатора, резистора, лампы) $\varepsilon = I\omega L$ это с учетом пренебрежения $r$.

В ветви с катушкой есть еще сопротивление. А ток постоянный.

[oleg_teleg]

А если ток не протекает через конденсатор, то и через лампу он не протекает, потому как она блокирует по одной из ветвей доступ к конденсатора, значит лампочка вообще гореть не будет? (извините, пожалуйста, за глупые вопросы)

[EUgeneUS]

oleg_teleg
Конечно, есть простые ответы вот на эти вопросы:

oleg_teleg в сообщении #1373876 писал(а):

То есть при постоянном токе конденсатор даже зарядиться не сможет? Или он просто в заряженном состоянии не будет пропускать ток? То есть просто у него будет сопротивление бесконечность, будет вести себя как диэлектрик?

Но у Вас оказались довольно странные представления о замкнутых контурах, чего я не ожидал.
Поэтому (пока) не буду путаться у уважаемого DimaM.
Ответьте на его вопросы.

[oleg_teleg]

С лампой и источником $\varepsilon = IR_{\text{лампы}}+\dfrac{I}{\omega C}$ это с учетом пренебрежения $r$.

В ветви с катушкой $\varepsilon = I\omega L+IR_{resistor}$ это с учетом пренебрежения $r$.