Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6829
2018-03-18 
Какой ток потечет через участок АВ в цепи, приведенной на рисунке, сразу после замыкания ключа? ЭДС батареи $E = 36 В, R = 200 Ом$, емкость второго конденсатора в два раза больше емкости первого, внутреннее сопротивление батареи пренебрежимо мало.
Решение:
Ток, который пойдет через перемычку сразу после замыкания ключа, можно найти из закона Ома для участка АВ. При этом надо учитывать, что потенциал точки А не может измениться мгновенно после замыкания ключа (заряды на конденсаторах меняются плавно), потенциал же точки В изменится скачком из-за перераспределения токов. Примем для определенности потенциал отрицательного полюса батареи за нуль. Тогда потенциал положительного полюса будет равен $E$, т. к. сопротивление батареи пренебрежимо мало.
Разность потенциалов между полюсами не изменится и после замыкания ключа. Определим потенциал точки А. Поскольку заряд батареи конденсаторов равен $C_{общ}E = (2/3)CE$, to разность потенциалов на конденсаторе емкостью $2C$ равна $E/3$ и, следовательно, $\phi_{A} = E/3$.
Обозначив токи, которые будут течь в участках цепи сразу после замыкания ключа, через $I_{1}, I_{2}, I_{3}$ (см. рис.), составим систему уравнений
$I_{1} = I_{2} + I_{3}$,
$I_{1}R + I_{3}R = E - \frac{E}{3} = \frac{2E}{3}$,
$I_{1}R + I_{2}R = E$,
откуда и найдем искомый ток $I_{3}$:
$I_{3} = \frac{E}{9R} = 0,02 А$
(ток течет в направлении от В к А).
Какой ток потечет через участок АВ в цепи, приведенной на рисунке, сразу после замыкания ключа? ЭДС батареи $E = 36 В, R = 200 Ом$, емкость второго конденсатора в два раза больше емкости первого, внутреннее сопротивление батареи пренебрежимо мало.
Решение:
Ток, который пойдет через перемычку сразу после замыкания ключа, можно найти из закона Ома для участка АВ. При этом надо учитывать, что потенциал точки А не может измениться мгновенно после замыкания ключа (заряды на конденсаторах меняются плавно), потенциал же точки В изменится скачком из-за перераспределения токов. Примем для определенности потенциал отрицательного полюса батареи за нуль. Тогда потенциал положительного полюса будет равен $E$, т. к. сопротивление батареи пренебрежимо мало.
Разность потенциалов между полюсами не изменится и после замыкания ключа. Определим потенциал точки А. Поскольку заряд батареи конденсаторов равен $C_{общ}E = (2/3)CE$, to разность потенциалов на конденсаторе емкостью $2C$ равна $E/3$ и, следовательно, $\phi_{A} = E/3$.
Обозначив токи, которые будут течь в участках цепи сразу после замыкания ключа, через $I_{1}, I_{2}, I_{3}$ (см. рис.), составим систему уравнений
$I_{1} = I_{2} + I_{3}$,
$I_{1}R + I_{3}R = E - \frac{E}{3} = \frac{2E}{3}$,
$I_{1}R + I_{2}R = E$,
откуда и найдем искомый ток $I_{3}$:
$I_{3} = \frac{E}{9R} = 0,02 А$
(ток течет в направлении от В к А).
