2018-05-14
Конденсатор емкости $C_{1} = 1,0 мкФ$ выдерживает напряжение не более $U_{1} = 6,0 кВ$, а конденсатор емкости $C_{2} = 2,0 мкФ$ — не более $U_{2} = 4,0 кВ$. Какое напряжение может выдержать система из этих двух конденсаторов при последовательном соединении?
Решение:
Объем заряда, который может выдерживать конденсатор емкостью $C_{1}$ $q_{1} = C_{1}V_{1}$ и аналогично, заряд, который может выдерживать конденсатор емкости $C_{2}$, $q_{2} = C_{2} V_{2}$. Но в системе заряд на обоих конденсаторах будет таким же, поэтому $q_{max}$, что соединение может выдерживать $= C_{1} V_{1}$,
Так как $C_{1} V_{1} < C_{2} V_{2}$, из приведенных численных данных.
Тогда емкость системы,
$C_{0} = \frac{C_{1}C_{2} }{C_{1} + C_{2} }$
и, следовательно, $V_{max} = \frac{q_{max} }{C_{0} } = \frac{C_{1}V_{1} }{C_{1}C_{2}/C_{2} + C_{2} } = V_{1} \left ( 1 + \frac{ C_{1} }{C_{2} } \right ) = 9 кВ$.