2019-11-25
Дана батарея с электродвижущей силой $E$ и внутренним сопротивлением $r$. Ее замыкают на конденсатор емкостью $C$, соединенной последовательно с баллистическим гальванометром. При этом стрелка гальванометра отклоняется вправо на угол $\alpha$. Затем к зажимам батареи подключают сопротивление $R$. На какой угол $\beta$ и в какую сторону отклонится стрелка гальванометра? Гальванометр устроен так, что отклонение стрелка пропорционально прошедшему через него заряду.
Решение:
При замыкании батареи на конденсатор он полностью зарядится. При этом через гальванометр пройдет заряд $Q = CE$. Отклонение стрелки гальванометра пропорционально прошедшему через гальванометр заряду $q = kCE$.
После подключения сопротивления через батарею потечет ток $I$ и разность потенциалов на ее зажимах $U$ уменьшится. $U = E- I_{r}$ где $I = \frac{E}{R + r}$.
Заряд конденсатора станет равным $Q_{2} = CU = CE \frac{R}{R + r}$.
При этом через гальванометр пройдет заряд, равный
$Q_{1} - Q_{2} = cE \frac{r}{R + r}$
Стрелка гальванометра отклонится влево на угол
$\beta = kCE \frac{r}{R + r} = \alpha \frac{r}{R + r}$.