Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 2942
2017-04-22 
В схеме (рис.) ключи $K_{1}$ и $K_{2}$ разомкнуты, а конденсаторы не заряжены. Ключ $K_{1}$ замыкают, оставляя $K_{2}$ разомкнутым. В результате на конденсаторе емкостью $C$ устанавливается напряжение $V_{1} = 6 В$. Найти ЭДС $\mathcal{E}$ источника тока. Каким станет установившееся напряжение $V_{2}$ на конденсаторе емкостью $C$ после замыкания ключа $K_{2}$ при замкнутом $K_{1}$?
Решение:
1) Ключ $К_{1}$ замкнут, а $К_{2}$ разомкнут. В установившемся режиме ток течет только через резисторы, поэтому суммарное напряжение на конденсаторах $U = \frac{ \mathcal{E} (R+2R)}{R+R+2R} = \frac{3}{4} \mathcal{E}$. Если на конденсаторе емкостью $C$ напряжение равно $V_{1}$, то на другом конденсаторе напряжение $V_{2} = V_{1}/2$. Следовательно, суммарное напряжение $V_{1} + V_{2} = V_{1} + V_{1}/2 = (3/2) V_{1}$. Приравнивая два выражения для общего напряжения $U = V_{1} + V_{2}$, получим, что $\mathcal{E} = 2 V_{1} = 12 В$.
2) После замыкания ключа К2 напряжение на конденсаторе емкостью $C$ будет равно напряжению на резисторе $R$. Это напряжение $U_{R} = \frac{ \mathcal{E} R}{R+R+2R} = \frac{ \mathcal{E}}{4} = \frac{V_{1}}{2} = 3 B$. Следовательно, $U_{C} = \frac{V_{1}}{2} = 3 B$.
В схеме (рис.) ключи $K_{1}$ и $K_{2}$ разомкнуты, а конденсаторы не заряжены. Ключ $K_{1}$ замыкают, оставляя $K_{2}$ разомкнутым. В результате на конденсаторе емкостью $C$ устанавливается напряжение $V_{1} = 6 В$. Найти ЭДС $\mathcal{E}$ источника тока. Каким станет установившееся напряжение $V_{2}$ на конденсаторе емкостью $C$ после замыкания ключа $K_{2}$ при замкнутом $K_{1}$?
Решение:
1) Ключ $К_{1}$ замкнут, а $К_{2}$ разомкнут. В установившемся режиме ток течет только через резисторы, поэтому суммарное напряжение на конденсаторах $U = \frac{ \mathcal{E} (R+2R)}{R+R+2R} = \frac{3}{4} \mathcal{E}$. Если на конденсаторе емкостью $C$ напряжение равно $V_{1}$, то на другом конденсаторе напряжение $V_{2} = V_{1}/2$. Следовательно, суммарное напряжение $V_{1} + V_{2} = V_{1} + V_{1}/2 = (3/2) V_{1}$. Приравнивая два выражения для общего напряжения $U = V_{1} + V_{2}$, получим, что $\mathcal{E} = 2 V_{1} = 12 В$.
2) После замыкания ключа К2 напряжение на конденсаторе емкостью $C$ будет равно напряжению на резисторе $R$. Это напряжение $U_{R} = \frac{ \mathcal{E} R}{R+R+2R} = \frac{ \mathcal{E}}{4} = \frac{V_{1}}{2} = 3 B$. Следовательно, $U_{C} = \frac{V_{1}}{2} = 3 B$.
