Тема . Электродинамика. Электричество и цепи

.08 Конденсатор в цепи

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела электродинамика. электричество и цепи
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#33434

В электрической цепи, схема которой представлена на рисунке, определить величины токов, протекающих во всех ветвях, а также найти заряды конденсаторов. Внутренним сопротивлением источников пренебречь. Считать, что до сборки цепи конденсаторы были не заряжены.

PIC

Показать ответ и решение

А) Напряжение на каждом из конденсаторов равно ℰ     , тогда заряды qC =  C ℰ     , q2C = 2C ℰ

Б) Сумма напряжений на конденсаторах равна ℰ

-q- + -q = ℰ  ⇒  q = 2C-ℰ-
2C    C                3

В) Ёмкость параллельного блока C1 = C +  2C = 3C  , сумма напряжений на последовательных конденсаторах равна ℰ     , а заряды равны

 q     q              3Cℰ
---+  --- = ℰ ⇒  q =  -----
3C    3C               2

Это заряд на самом левом, на правом верхнем равен               q    C ℰ
q1 = CU  = C --- = ----
             3C      2  , на правом нижнем q2 = 2CU  =  C ℰ

Г) Расставим полярности пластин конденсаторов

PIC

Тогда из закона сохранения заряда на пластинах конденсатора:

0 = − C(2ℰ −  φ0) + 2C (φ0 − 0) + C (φ0 + ℰ − 0) ⇒ ϕ0 = + ℰ-
                                                           4

Откуда      5
q1 = -C ℰ
     4     ,      1
q2 = -C ℰ
     2     ,      7
q3 = -C ℰ
     4

Д) Расставим потенциалы

PIC

Сила тока в цепи

I =  ℰ--
     3R

Тогда потенциал φ0

          ℰ-   2ℰ-
φ0 = ℰ −  3  =  3

Тогда потенциал φ
 1

     2ℰ    ℰ    ℰ
φ1 = --- − -- = --
      3     3    3

Откуда заряды на конденсаторах

       (      ℰ )    2
q1 = C   ℰ −  --  =  -C ℰ
              3      3

             4-
q2 = 2C φ0 = 3 Cℰ

Е) Расставим потенциалы и полярности пластин конденсаторов

PIC

Тогда из закона сохранения заряда

                       (         )
0 =  − 3C (ℰ − φ0) − C   2-− φ0ℰ   + 2C (φ0 − 0) ⇒  φ0 = 11-ℰ
                         3                               18

Тогда заряды на конденсаторах q  =  7C ℰ
 1    6     , q  = -1-C ℰ
 2   18     , q  = 11-C ℰ
 3   18

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!