Задачи и вопросы по физике > Платный новый вопрос

Ключ переключают

(1/1)

Антон Огурцевич:
336. Ключ переключают (рис. задачи 335) из положения 1 в положение 2 (начальный заряд конденсатора C2 равен нулю). Найти заряд на конденсаторе C1. Сделать рисунок.

Сергей:
Решение.
При положении ключа в положении 1 конденсатор С1 параллельно соединён с источником тока и заряжен до напряжения равному ЭДС источника. Запишем формулу для определения заряда на этом конденсаторе \[ q=E\cdot {{C}_{1}}(1).
 \]После размыкания ключа 1 и замыкании ключа 2 незаряженный конденсатор С2 соединяется параллельно с заряженным конденсатором С1.
При параллельном соединении конденсаторов выполняется закон сохранения электрического заряда (конденсаторы отключены от источника тока). Первоначальный заряд на конденсаторе С1 распределится между этими конденсаторами \[ q={{q}_{1}}'+{{q}_{2}}'(2),E\cdot {{C}_{1}}={{q}_{1}}'+{{q}_{2}}'(3). \]  При параллельном соединении двух конденсаторов емкостями
С1 и С2 получим батарею емкостью С = C1+ С2 и с напряжением на обкладках \[ \begin{align}
  & {{U}_{1}}={{U}_{2}}(4),{{U}_{1}}=\frac{{{q}_{1}}'}{{{C}_{1}}}(5),\,{{U}_{2}}=\frac{{{q}_{2}}'}{{{C}_{2}}}(6),\,\frac{{{q}_{1}}'}{{{C}_{1}}}=\frac{{{q}_{2}}'}{{{C}_{2}}}, \\
 & {{q}_{2}}'=\frac{{{C}_{2}}\cdot {{q}_{1}}'}{{{C}_{1}}}(7). \\
\end{align} \](7) подставим в (3) найдем заряд на конденсаторе C1 \[ \begin{align}
  & E\cdot {{C}_{1}}={{q}_{1}}'+\frac{{{C}_{2}}\cdot {{q}_{1}}'}{{{C}_{1}}},{{q}_{1}}'\cdot (1+\frac{{{C}_{2}}}{{{C}_{1}}})=E\cdot {{C}_{1}},{{q}_{1}}'\cdot (\frac{{{C}_{1}}+{{C}_{2}}}{{{C}_{1}}})=E\cdot {{C}_{1}}, \\
 & {{q}_{1}}'=\frac{E\cdot C_{1}^{2}}{{{C}_{1}}+{{C}_{2}}}(9). \\
\end{align} \]Оплатите 2,0 руб.

Антон Огурцевич:
Серёжа спасибо огромное за грамотные и исчерпывающие решения я оплатил эту задачку)

Навигация

[0] Главная страница сообщений