ID: 00015300
В цепи, изображённой на рисунке, к конденсаторам ёмкостью C_1 = 2 мкФ и C_2 = 3 мкФ подключена цепочка из двух последовательно соединённых батареек с ЭДС \varepsilon_1 = 5 В и \varepsilon_2 = 4 В. Найдите разность потенциалов \Delta\varphi_{ab} между точками A и B цепи.

Источник: ФИПИ
Ток в стационарном состоянии через конденсаторы не течёт, поэтому весь «питающий» узел — это просто две батарейки и два конденсатора, соединённые в кольцо. По стандартной схеме конденсаторы C_1 и C_2 соединены последовательно и стоят на той же паре выводов, что и обе батарейки (суммарная ЭДС \varepsilon_1+\varepsilon_2). Точка A — узел между батарейками, точка B — узел между конденсаторами. Идём от одного полюса к точкам A и B и вычитаем потенциалы.
У последовательных конденсаторов заряд одинаков. Полное напряжение на их паре равно сумме ЭДС: U=\varepsilon_1+\varepsilon_2=9 В. Эквивалентная ёмкость C=\dfrac{C_1C_2}{C_1+C_2}=\dfrac{2\cdot 3}{5}=1{,}2 мкФ, тогда заряд q=CU=1{,}2\cdot 9=10{,}8 мкКл.
Напряжение на C_1 (верхний конденсатор): U_1=\dfrac{q}{C_1}=\dfrac{10{,}8}{2}=5{,}4 В — это потенциал точки B относительно верхнего полюса. Потенциал точки A относительно того же полюса задаёт первая батарейка: \varphi_A=\varepsilon_1=5 В.
\Delta\varphi_{ab}=\varphi_A-\varphi_B=5-5{,}4=-0{,}4 В. По модулю 0{,}4 В.
Ответ: Δφab = 0,4 В
Δφab = 0,4 В