Вопрос:

3. Конденсатор емкостью 4 мкФ, заряженный до 400 В, подключили параллельно незаряженному конденсатору емкостью 6 мкФ. Найти разность потенциалов на конденсаторах.

Ответ:

Решение:

Пусть первый конденсатор имеет емкость $$C_1 = 4 \text{ мкФ}$$, а второй $$C_2 = 6 \text{ мкФ}$$. Начальное напряжение на первом конденсаторе $$U_1 = 400 \text{ В}$$.

Заряд на первом конденсаторе до подключения: $$Q_1 = C_1 \cdot U_1 = 4 \cdot 10^{-6} \text{ Ф} \cdot 400 \text{ В} = 1600 \cdot 10^{-6} \text{ Кл} = 1.6 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}$$

После подключения заряд перераспределится между конденсаторами. Общий заряд останется прежним, но напряжение на обоих конденсаторах станет одинаковым. Пусть это напряжение $$U$$.

Общий заряд: $$Q = Q_1 + Q_2 = C_1 \cdot U + C_2 \cdot U = (C_1 + C_2) \cdot U$$

Так как общий заряд равен начальному заряду первого конденсатора $$Q = Q_1$$, то: $$Q_1 = (C_1 + C_2) \cdot U$$

Отсюда: $$U = \frac{Q_1}{C_1 + C_2} = \frac{1.6 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}}{4 \cdot 10^{-6} \text{ Ф} + 6 \cdot 10^{-6} \text{ Ф}} = \frac{1.6 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}}{10 \cdot 10^{-6} \text{ Ф}} = 160 \text{ В}$$

Таким образом, разность потенциалов (напряжение) на конденсаторах после подключения составляет 160 В.

Ответ: 160 В

Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие