Условие задачи:
Определите заряд на обкладках конденсатора \(C=1\) мкФ. ЭДС источника 4 В, внутреннее сопротивление равно 2 Ом, \(R=14\) Ом.
Задача №7.2.40 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(C=1\) мкФ, \(\rm E=4\) В, \(r=2\) Ом, \(R=14\) Ом, \(q-?\)
Решение задачи:
Когда конденсатор будет заряжен полностью, через ветвь, содержащую конденсатор и резистор, не будет течь ток, поэтому можно исключить из схемы последовательно подключенный к конденсатору резистор (смотрите схему к решению справа).
Тогда, искомую величину заряда \(q\) на обкладках конденсатора можно определить по формуле:
\[q = CU\;\;\;\;(1)\]
Здесь \(U\) — напряжение на зажимах батареи (такое же напряжение будет между обкладками конденсатора и на нижнем резисторе \(R\)), которое можно определить по формуле:
\[U = IR\;\;\;\;(2)\]
При установившемся режиме ток через конденсатор не течет, силу тока в цепи \(I\) найдем, применив закон Ома для полной цепи:
\[I = \frac{{\rm E}}{{R + r}}\;\;\;\;(3)\]
Подставим (3) в (2), а полученное — в (1):
\[q = \frac{{C{\rm E}R}}{{R + r}}\]
Мы решили задачу в общем виде, теперь подставим данные задачи в эту формулу и посчитаем ответ:
\[q = \frac{{{{10}^{ — 6}} \cdot 4 \cdot 14}}{{14 + 2}} = 3,5 \cdot {10^{ — 6}}\;Кл = 3,5\;мкКл\]
Ответ: 3,5 мкКл.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
7.2.39 Конденсатор и проводник соединены параллельно и подключены к источнику с ЭДС 12 В
7.2.41 Проволока из нихрома изогнута в виде кольца радиусом 1 м. В центре кольца помещен
7.2.42 Указать направление вектора сторонней силы, действующей на положительный заряд q