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#33438

В схеме, изображённой на рисунке, ключи K1   и K2   разомкнуты, а конденсаторы не заряжены. Ключ K1   замыкают, оставляя K2   разомкнутым. В результате на конденсаторе ёмкостью C  устанавливается напряжение V  = 15
 1  В.
1) Найди ЭДС ℰ     источника тока.
2) Каким станет установившееся напряжение V2   на конденсаторе ёмкостью C  после замыкания ключа K2   при замкнутом K1   .
(МФТИ, 1995)

PIC

Источники: Росатом, 2011, 11

Показать ответ и решение

1) Ключ K1   замкнут, а K2   разомкнут. В установившемся режиме ток течет только через резисторы. Тогда сила тока в цепи:

I = ------ℰ------ =  ℰ--
    R  + 2R +  3R    6R

поэтому суммарное напряжение на конденсаторах:

                   ℰ--⋅ 5R   5ℰ-
U =  I(2R + 3R ) =   6R   =   6

Так как конденсаторы соединены последовательно, то на них заряды одинаковы, следовательно:

CV1  = 3CV3C ,

где V
 3C  – напряжение на втором конденсаторе.
Следовательно:

       V
V3C  = -1-
        3

Суммарное напряжение на конденсаторах:

U =  V  + V   = 4V1- = 5ℰ- ⇒  ℰ =  8V  = 24 В
      1    3C     3     6          5 1

2) После замыкания ключа K2   напряжение на конденсаторе емкостью C  будет равно напряжению на резисторе 2R  . В установившемся режиме ток течет только через резисторы. Тогда сила тока в цепи:

          ℰ          ℰ
I = ------------- =  ---
    R  + 2R +  3R    6R

Тогда напряжение на конденсаторе:

                      ℰ    8
UC  = U2R =  I ⋅ 2R = --=  --V1 = 8 В
                      3    15
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!