2020-11-28
Какую максимальную разность потенциалов можно получить, имея батарейку с ЭДС $\mathcal{E}$ и два конденсатора? Емкость одного конденсатора вдвое больше емкости второго.
Решение:
Покажем, что можно получить напряжение, которое почти равно $4 \mathcal{E}$. Зарядим от батареи оба конденсаторы. Соединим конденсатор емкостью $2C$ последовательно с батареей. На концах этого соединения получим напряжение $2 \mathcal{E}$. Подключим теперь параллельно второй конденсатор. При этом напряжение на батарее и первом конденсаторе несколько уменьшится, а на втором - увеличится. Опять зарядим первый конденсатор до напряжения $\mathcal{E}$, соединим последовательно с батареей и параллельно к ним подключим второй конденсатор. Этим мы еще увеличим напряжение на втором конденсаторе. Если такую операцию повторить много раз, то второй конденсатор можно зарядить до напряжения, которое почти равен $2 \mathcal{E}$. Соединив затем последовательно оба заряженные конденсаторы и батарею, получим напряжение, которое почти равна $4 \mathcal{E}$. Такой же результат можно получить с помощью точного математического расчета.