Вопрос:

Вычисли показания идеального вольтметра, включенного между точками A и B в схеме, изображенной на рис. 1. Напряжение источника U = 8,6 В. (Ответ округли до десятых.)

Ответ:

На данной электрической схеме мы видим конденсаторы, соединенные последовательно и параллельно. Для решения задачи необходимо определить, как распределяется напряжение между точками A и B. 1. Анализ схемы: * Верхний конденсатор с емкостью *C* соединен последовательно с участком, содержащим параллельное соединение двух конденсаторов с емкостью *C*. Этот участок также соединен последовательно с нижним конденсатором с емкостью *C*. * Напряжение источника *U* распределяется между всеми этими конденсаторами. * Точки A и B находятся на концах участка, состоящего из последовательно соединенных конденсаторов. 2. Расчет эквивалентной емкости параллельного участка: * Эквивалентная емкость параллельного участка, состоящего из двух конденсаторов с емкостью *C*, равна: \[C_{паралл} = C + C = 2C\] 3. Расчет общего напряжения на ветви, содержащей точки A и B: * Обозначим общий участок, содержащий точки A и B, как эквивалентную емкость $$2C$$. * Напряжение источника делится на три последовательных участка. Верхний конденсатор емкостью *C*, затем участок между A и B (эквивалентная емкость $$2C$$) и нижний конденсатор емкостью *C*. * Так как последовательно соединены конденсаторы $$C$$, $$2C$$ и $$C$$, то можно найти напряжение на участке $$2C$$. Полное напряжение *U = 8.6 В* распределяется обратно пропорционально емкости. * Найдем общее напряжение на последовательно соединенных конденсаторах *C, 2C, C*. Для этого, представим $$C_{1} = C$$, $$C_{2} = 2C$$ и $$C_{3} = C$$. Тогда $$U = U_{1} + U_{2} + U_{3}$$, где $$U_{1}$$, $$U_{2}$$ и $$U_{3}$$ - напряжения на первом, втором и третьем конденсаторе соответственно. * Напряжение на участке с $$2C$$ можно определить по формуле: \[U_{2} = U \cdot \frac{\frac{1}{C_2}}{\frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \frac{1}{C_3}} = U \cdot \frac{\frac{1}{2C}}{\frac{1}{C} + \frac{1}{2C} + \frac{1}{C}}\] \[U_{2} = U \cdot \frac{\frac{1}{2C}}{\frac{2}{2C} + \frac{1}{2C} + \frac{2}{2C}} = U \cdot \frac{\frac{1}{2C}}{\frac{5}{2C}} = U \cdot \frac{1}{5}\] 4. Вычисление напряжения между точками A и B: * Подставим значение *U = 8.6 В* в формулу: \[U_{2} = 8.6 \cdot \frac{1}{5} = 1.72 \text{ В}\] 5. Округление до десятых: * Округляем 1.72 до десятых: 1.7 В. Ответ: 1.7 В
Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие