Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 1605
2016-12-18 
В схеме на рисунке заряд конденсатора равен $q_{0}$. Найти максимальный Заряд на конденсаторе после замыкания ключа. $\mathcal{E}, C$ и $L$ известны, внутреннее сопротивление источника равно нулю, диод идеальный.
Решение:
Рассмотрим два возможных случая. В первом случае $\phi_{1} \leq \phi_{2}$ и ток через диод не течет:
$\phi_{1} - \phi_{2} = \phi_{1} - \phi_{3} + \phi_{3} - \phi_{2} = \mathcal{E} - \frac{q_{0}}{C} \leq 0$. (1)
Таким образом, при $\mathcal{E} \leq \frac{q_{0}}{C}$ после замыкания ключа заряд конденсатора не меняется.
Во втором случае ($\phi_{1} > \phi_{2}$ или $\mathcal{E} > \frac{q_{0}}{c}$ после замыкания ключа ток сначала нарастает, затем уменьшается до нуля и из-за наличия диода в дальнейшем отсутствует.
Запишем закон сохранения энергии:
$\frac{q^{2}}{2C} - \frac{q_{0}}{2C} = \mathcal{E}(q - q_{0})$, (2)
где учтено, что заряд, прошедший через источник, равен $q - q_{0}$.
Из (2) находим:
$q = 2 \mathcal{E} C - q_{0}$.
В схеме на рисунке заряд конденсатора равен $q_{0}$. Найти максимальный Заряд на конденсаторе после замыкания ключа. $\mathcal{E}, C$ и $L$ известны, внутреннее сопротивление источника равно нулю, диод идеальный.
Решение:
Рассмотрим два возможных случая. В первом случае $\phi_{1} \leq \phi_{2}$ и ток через диод не течет:
$\phi_{1} - \phi_{2} = \phi_{1} - \phi_{3} + \phi_{3} - \phi_{2} = \mathcal{E} - \frac{q_{0}}{C} \leq 0$. (1)
Таким образом, при $\mathcal{E} \leq \frac{q_{0}}{C}$ после замыкания ключа заряд конденсатора не меняется.
Во втором случае ($\phi_{1} > \phi_{2}$ или $\mathcal{E} > \frac{q_{0}}{c}$ после замыкания ключа ток сначала нарастает, затем уменьшается до нуля и из-за наличия диода в дальнейшем отсутствует.
Запишем закон сохранения энергии:
$\frac{q^{2}}{2C} - \frac{q_{0}}{2C} = \mathcal{E}(q - q_{0})$, (2)
где учтено, что заряд, прошедший через источник, равен $q - q_{0}$.
Из (2) находим:
$q = 2 \mathcal{E} C - q_{0}$.
