Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 14697
2020-12-26 
Источник тока обладает внутренним сопротивлением $r = 1 Ом$, ёмкость конденсатора $C = 10 мкФ, R_{1} = 5 Ом, R_{2} = 10 Ом$. До замыкания ключа вольтметр показывает напряжение $U_{1} = 10 В$, а после замыкания - $U_{2} = 8 В$. Определить заряд конденсатора и величину сопротивления $R_{3}$.
Решение:
При разомкнутом ключе ток в цепи отсутствует, поэтому вольтметр будет демонстрировать величину ЭДС, $U_{1} = \mathcal{E} = 10 В$.
Запишем далее уравнение общего сопротивления цепи, считая что конденсатор для постоянного тока в стационарном режиме представляет бесконечное сопротивление
$R_{0} = \frac{R_{1} R_{2} }{R_{1} + R_{2} } + R_{3}$, (1)
с другой стороны
$I = \frac{U_{2} }{R_{0} }, \frac{ U_{1} - U_{2} }{r} = \frac{U_{2} }{R_{0} }, R_{0} = \frac{rU_{2} }{U_{1} - U_{2} } = 4 Ом$. (2)
Определим величину сопротивления $R_{3}$
$R_{3} = R_{0} - \frac{R_{1}R_{2} }{R_{1} + R_{2} } = 4 - \frac{50}{15} \simeq 0,67 Ом$. (3)
Определим падение напряжения на сопротивлении $R_{3}$, которое включено параллельно конденсатору
$U_{3} = IR_{3} = \frac{U_{2}R_{3} }{R_{0} }$. (4)
Заряд, прошедший через конденсатор
$Q = CU_{3} = \frac{CU_{2}R_{3} }{R_{0} } \simeq \frac{10^{-5} \cdot 5 \cdot 0,67 }{4} \simeq 8,4 мкКл$.
Источник тока обладает внутренним сопротивлением $r = 1 Ом$, ёмкость конденсатора $C = 10 мкФ, R_{1} = 5 Ом, R_{2} = 10 Ом$. До замыкания ключа вольтметр показывает напряжение $U_{1} = 10 В$, а после замыкания - $U_{2} = 8 В$. Определить заряд конденсатора и величину сопротивления $R_{3}$.
Решение:
При разомкнутом ключе ток в цепи отсутствует, поэтому вольтметр будет демонстрировать величину ЭДС, $U_{1} = \mathcal{E} = 10 В$.
Запишем далее уравнение общего сопротивления цепи, считая что конденсатор для постоянного тока в стационарном режиме представляет бесконечное сопротивление
$R_{0} = \frac{R_{1} R_{2} }{R_{1} + R_{2} } + R_{3}$, (1)
с другой стороны
$I = \frac{U_{2} }{R_{0} }, \frac{ U_{1} - U_{2} }{r} = \frac{U_{2} }{R_{0} }, R_{0} = \frac{rU_{2} }{U_{1} - U_{2} } = 4 Ом$. (2)
Определим величину сопротивления $R_{3}$
$R_{3} = R_{0} - \frac{R_{1}R_{2} }{R_{1} + R_{2} } = 4 - \frac{50}{15} \simeq 0,67 Ом$. (3)
Определим падение напряжения на сопротивлении $R_{3}$, которое включено параллельно конденсатору
$U_{3} = IR_{3} = \frac{U_{2}R_{3} }{R_{0} }$. (4)
Заряд, прошедший через конденсатор
$Q = CU_{3} = \frac{CU_{2}R_{3} }{R_{0} } \simeq \frac{10^{-5} \cdot 5 \cdot 0,67 }{4} \simeq 8,4 мкКл$.
