2017-07-12
Какой заряд пройдет через конденсатор $C$ при переключении ключа К из положения А в положение В? Внутреннее сопротивление источников ЭДС пренебрежимо мало, $\epsilon = 50 В, C = 10 мкФ$. Сила тока, текущего через сопротивление $R_{0}$, при переключении уменьшается в $k = 1,4$ раза.
Решение:
При ключе К в положениях А и В через сопротивление $R_{0}$ текут токи, соответственно, равные
$i_{A} = \frac{6 \epsilon}{6R_{0} + 5R}, i_{B} = \frac{3 \epsilon}{3R_{0} + 4R}$
(см. решение задачи 3808).
По условию $i_{A} / i_{B} = k$. Используя это равенство, находим
$R_{0} = R \frac{(8 - 5k)}{6(k-1)}$.
Заряды на конденсаторе при соответствующих положениях ключа:
$q_{A} = \frac{3CR \epsilon}{6R_{0} + 5R}, q_{A} = \frac{3CR \epsilon}{3R_{0} + 4R}$.
При переключении ключа из положения А в положение В полярность заряда на обкладках конденсатора не меняется. Поэтому заряд $| \Delta q|$, прошедший через конденсатор $C$ при переключении ключа К, равен разности зарядов $q_{A}$ и $q_{B}$, т.e.
$| \Delta q | = | q_{A} - q_{B}| = \frac{3CR(3R_{0} + R) \epsilon}{(6R_{0} + 5R)(3R_{0} + 4R)} = \frac{(2-k)(k-1) C \epsilon}{k} \approx 8,6 \cdot 10^{-5} мкКл$.