ID: 00017172
Источник постоянного тока с внутренним сопротивлением r=0{,}4 Ом подсоединён к параллельно соединённым резисторам R_1=10 Ом, R_2=2 Ом и конденсатору ёмкости C=5 мкФ (см. рисунок). Определите ЭДС источника \varepsilon, если энергия электрического поля конденсатора W=10 мкДж.
Источник: Сборник Гиголо
Здесь обратный ход: по энергии конденсатора находим напряжение на нём, оно же напряжение на резисторах. Через него — ток, а потом по закону Ома для полной цепи — ЭДС.
W=\dfrac{CU_C^2}{2}\Rightarrow U_C=\sqrt{\dfrac{2W}{C}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot 10\cdot 10^{-6}}{5\cdot 10^{-6}}}=\sqrt{4}=2 В.
R_0=\dfrac{R_1R_2}{R_1+R_2}=\dfrac{10\cdot 2}{12}\approx 1{,}67 Ом. Напряжение на конденсаторе равно напряжению на параллельных резисторах, поэтому ток I=\dfrac{U_C}{R_0}=\dfrac{2}{1{,}67}=1{,}2 А.
\varepsilon=I(r+R_0)=1{,}2\cdot(0{,}4+1{,}67)\approx 2{,}48 В.
Ответ: \varepsilon\approx 2{,}48 В.
ε ≈ 2,48 В