1) Η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα υπολογίζεται από το νόμο του Οhm για κλειστό κύκλωμα:
Ι=Ε/(R1+R2+r) =50V/10V=5A.
Η τάση μεταξύ των οπλισμών του πυκνωτή είναι ίση με την τάση στα άκρα του αντιστάτη R1, δηλαδή V1=ΙR1= 25V, οπότε το φορτίο του πυκνωτή είναι:
q=CV1=5·10-6F·25V= 125μC.
2) Μόλις ανοίξουμε το διακόπτη ο πυκνωτής εκφορτίζεται, ο αντιστάτης R1 διαρρέεται από ρεύμα και η ενέργεια που αρχικά είχε αποθηκευτεί στον πυκνωτή μετατρέπεται σε θερμότητα στον αντιστάτη R1. Δηλαδή:
Q= U= ½ CV12 = ½ 5·10-6·625J =1,5625·10-3J.
3) Στο δεύτερο κύκλωμα η τάση στους οπλισμούς του πυκνωτή είναι ίση με:
V2=Ι·(R1+R2) = 5Α·8Ω=40V,
άρα η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στον πυκνωτή είναι:
U= ½ CV2 = ½ 5·10-6·1600V2 = 4·10-3J.
Το θέμα είναι πόση από αυτήν την ενέργεια θα μετατραπεί σε θερμότητα πάνω στον αντιστάτη R1 και πόση στον αντιστάτη R2.
Το ρεύμα που διαρρέει τους αντιστάτες, δεν είναι σταθερής έντασης, οπότε δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το νόμο του Jοule Q=Ι2Rt ( άλλωστε δεν ξέρουμε και τον χρόνο εκφόρτισης). Κάθε στιγμή όμως πάνω σε κάθε αντιστάτη παράγεται θερμότητα με ισχύ Ρ1=Ι2R1 και Ρ2=Ι2R2, οπότε με διαίρεση κατά μέλη παίρνουμε:
Ρ1/Ρ2 = R1/R2 = 5/3 ή
Ρ1/(Ρ1+Ρ2) = 5/(5+3) ή
Ρ1/Ρολ=5/8 άρα
Ρ1 = 5/8 Ρολ
Κατά συνέπεια και η συνολική θερμότητα που παράγεται πάνω στον αντιστάτη R1 θα είναι τα 5/8 της συνολικής θερμότητας, η οποία είναι ίση με την ενέργεια του πυκνωτή.
Άρα Q1= 5/8 · 4·10-3J = 2,5· 10-3J.
Σημείωση: Με χρήση πιο δύσκολων Μαθηματικών θα μπορούσαμε να αποδείξουμε τα παραπάνω με καλύτερο τρόπο, αλλά στα πλαίσια της Β΄ Λυκείου, προτείνεται η παραπάνω απόδειξη.
