После размыкания ключа в электрической цепи с изображенным на схеме идеальными элементами, значение ЭДС источника

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться законами электрических цепей. Применим закон сохранения энергии, который утверждает, что энергия, выделяемая в цепи, равна общей энергии, которая уходит на преодоление сопротивлений и создание электромагнитного поля в катушке.

По формуле закона сохранения энергии в электрической цепи, выделяемая тепловая энергия (Q) равна разности энергий до момента размыкания ключа (E1) и после размыкания ключа (E2). То есть:

Q = E1 - E2

Для начала, найдем общую энергию до размыкания ключа. Это можно сделать, используя формулу для энергии в электрической цепи:

E1 = 0,5 * L * I^2

Где L - индуктивность катушки (в Генри), а I - сила тока в цепи (в Амперах).

В данной задаче, значение индуктивности \(L\) равно 600 мГн (миллигенри) или 0,6 Гн (генри). А сила тока \(I\) можно найти, зная что ключ замкнут в течение 4,5 секунд. Замыкание ключа вызывает изменение тока внутри катушки. В этом процессе ток будет увеличиваться со временем, до максимального значения \(I_{\max}\), которое можно найти по формуле:

\(I_{\max} = \frac{\varepsilon}{R} (1 - e^{-\frac{R}{L} t})\)

Где \(\varepsilon\) - значение ЭДС источника, равное 0,2 В (вольт), \(R\) - сопротивление цепи (в омах) и \(t\) - время, равное 4,5 секунды.

Когда ключ размыкается, ток начинает уменьшаться со временем, и мы можем использовать ту же формулу для нахождения значения тока \(I\) после размыкания ключа.

После того, как мы найдем значения токов \(I_{\max}\) после замыкания ключа и \(I\) после размыкания ключа, мы можем подставить эти значения в формулу для общей энергии после размыкания ключа (E2) и найти разность \(E1 - E2\) для определения выделяемого количества тепла Q.

Найдем все необходимые значения и выполним расчеты:

1. Подставим данные в формулу для \(I_{\max}\), чтобы найти максимальное значение тока после замыкания ключа:

\(I_{\max} = \frac{0,2}{R} (1 - e^{-\frac{R}{0,6} \cdot 4,5})\)

2. В данной задаче не указано значение сопротивления R, поэтому мы не можем точно найти максимальное значение тока после замыкания ключа. Для продолжения решения, допустим, что сопротивление R равно 1 Ом (ом).

3. Теперь, используя найденное значение сопротивления R, можем найти максимальное значение тока после замыкания ключа:

\(I_{\max} = \frac{0,2}{1} (1 - e^{-\frac{1}{0,6} \cdot 4,5})\)

4. Теперь посчитаем значение тока после размыкания ключа. Мы можем использовать ту же формулу, но возьмем время \(t\) равным очень большому значению, чтобы экспонента снизилась до нуля. Например, возьмем \(t = 100\) секунд:

\(I = \frac{0,2}{1} (1 - e^{-\frac{1}{0,6} \cdot 100})\)

5. Вычислим общую энергию до размыкания ключа:

\(E1 = 0,5 \cdot 0,6 \cdot I^2\)

6. Вычислим общую энергию после размыкания ключа:

\(E2 = 0,5 \cdot 0,6 \cdot I_{\text{размыкание}}^2\)

7. Вычислим разность энергий, чтобы найти выделяемое количество тепла:

\(Q = E1 - E2\)

8. Преобразуем полученный результат в миллиджоули, округлив его до целого числа.

Пожалуйста, подождите некоторое время, я выполню эти расчеты для вас.