Конденсаторы

Задание №25. Электродинамика. Высокий Уровень Сложности

№2. Задание 25

ID: 00002989

К изолированному заряженному конденсатору с электроёмкостью С = 1 нФ и зарядом q = 12 нКл параллельно подключили незаряженный конденсатор электроёмкостью 2С. Найдите установившееся напряжение на первом конденсаторе. Ответ дайте в вольтах

Источник: ФИПИ

Решение

При параллельном соединении заряженного конденсатора с незаряженным заряд перераспределяется до тех пор, пока напряжения на конденсаторах не станут одинаковыми: $$U_1 = U_2 = U'$$ .

По закону сохранения заряда $$q = q_1 + q_2$$ , где $$q$$ — начальный заряд первого конденсатора, $$q_1 = C U'$$ и $$q_2 = 2C U'$$ — заряды конденсаторов после установления равновесия. Отсюда $$q = 3 C U'$$ .

Установившееся напряжение на первом конденсаторе:

$U_1 = U' = \dfrac{q}{3C} = \dfrac{12\cdot10^{-9}}{3 \cdot 1\cdot10^{-9}} = 4\ \text{В}$

Ответ

U₁ = 4 В

Видеоразбор

Другие задания по теме «Конденсаторы» (8)