Тема . Электродинамика. Электричество и цепи

.11 Переходные процессы в RC-цепях. Ток через конденсатор

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#41598

Две батарейки с одинаковой ЭДС (ℰ1 = ℰ2 = ℰ     ), но разными внутренними сопротивлениями (r1 = 0,1  Ом, r2 = 1,1  Ом) включены последовательно в цепь, содержащую конденсатор, ёмкость которого равна C  , и резисторы, сопротивления которых равны R  =  2,8
  1  Ом и R  =  1,12
  2  Ом соответственно (рис.). Сначала, когда цепь разомкнута, идеальный вольтметр, подсоединённый к клеммам батареи ℰ1   , показывает напряжение U0 = 8  В. Потом вольтметр подсоединяют к клеммам батареи ℰ2   и замыкают ключ K  . Найдите показания вольтметра непосредственно после замыкания ключа и после того, как токи в цепи установятся.
(Всеросс., 1993, финал, 10)

PIC

Показать ответ и решение

Так как вольтметр идеальный, то до замыкания ключа он показывает значение ЭДС батареи:

U0 =  ℰ = 8 B

Сразу после замыкания ключа сила тока, текущего в цепи, равна

I  = ------2U0-------=  0,8 A,
 1   r1 + r2 + R1R2--
               R1+R2

а напряжение на второй батарее

                             -R1R2-
U  = ℰ  − I r =  U r1-−-r2 +-R1+R2-=  − 0, 1U = − 0,8 B.
 1         1 2    0r1 + r2 + -R1R2-         0
                             R1+R2

Когда конденсатор зарядится, ток будет течь только через сопротивление R1   , и тогда

         2U
I2 = -------0---- = 4 A.
     r1 + r2 + R1

Следовательно,

                   r1-−-r2 +-R1
U2 = ℰ −  I2r2 = U0 r1 + r2 + R1 = 0,45U0 = 3,6 B.

Обратим внимание на то, что напряжение на батарее в зависимости от схемы включения может менять знак.

(Официальное решение ВсОШ)

Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Сказано, когда вольтметр показывает ЭДС

2

Закон Ома для участка и для полной цепи

2

Законы последовательного и параллельного соединения резисторов в цепи

2

Описан установившийся режим в цепи

2

Представлен правильный ответ

2

Максимальный балл

10

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!