Задание DF760A: Электродинамика

Модель: элементы цепи сосредоточенные, провода идеальные; систему отсчёта связываем с неподвижной цепью. Механическое движение отсутствует, поэтому оси и проекции механических сил здесь не нужны. Положительные направления тока и напряжения выбираем согласованно; если полярность не задана, искомые заряд и напряжение понимаем по модулю.
1. До замыкания ключа резисторы последовательны, их ток I одинаков. По закону Джоуля — Ленца
P₁ = I²R₁, P₂ = I²R₂,
R₁R₂ = P₁P₂.
Подстановка:
R₁R₂ = 2 Вт1 Вт = 2.
Полное сопротивление нагрузки равно R₁ + R₂ = 3R₂.
2. Ключ подключён параллельно R₁. После замыкания напряжение и ток этого резистора равны нулю, а вся ЭДС приложена к R₂. Закон Ома при нулевом внутреннем сопротивлении:
I = ℰ3R₂, I′ = ℰR₂.
Следовательно I′ = 3I. Это не короткое замыкание всего источника: в цепи остаётся R₂.
3. Мощность второго резистора меняется как квадрат его тока:
P₂′ = I′²R₂ = 9I²R₂ = 9P₂.
Подстановка:
P₂′ = 9·1 Вт = 9 Вт.
4. Проверка. В исходной цепи внешняя мощность 3 Вт. После переключения ток источника вырос втрое, поэтому его мощность при постоянной ЭДС стала 9 Вт. Вся она выделяется на R₂, что совпадает с расчётом. Девятикратный рост мощности отдельного R₂ не следует путать с трёхкратным ростом полной мощности.

Ответ: 9 Вт.