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.
ε ≈ 2,48 В