Электрические… — Задание 25 ЕГЭ по физике №00017181

Задание №25. Электродинамика. Высокий Уровень Сложности

Электрические Цепи

№2. Задание 25

ID: 00017181

В электрической цепи, показанной на рисунке, $$r=1$$ Ом, $$R_1=7$$ Ом, $$R_2=10$$ Ом, ключ $$K$$ длительное время находится в положении 1. За длительное время после перевода ключа $$K$$ в положение 2 изменение заряда на правой обкладке конденсатора $\Delta q=-0{,}85$ мкКл. Найдите электроёмкость конденсатора $$C$$ , если ЭДС источника $\varepsilon=4{,}5$ В. Ответ дайте в мкФ.

Рисунок к заданию 25 ЕГЭ по физике — Электрические Цепи

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Та же схема с переключением, что и в предыдущей задаче, только теперь ищем ёмкость. В каждом положении конденсатор заряжен до напряжения «своего» резистора, при переключении правая обкладка меняет знак — изменение заряда складывает оба напряжения.

Шаг 1. Ток в цепи

Ток одинаков в обоих положениях: $I=\dfrac{\varepsilon}{r+R_1+R_2}=\dfrac{4{,}5}{1+7+10}=\dfrac{4{,}5}{18}=0{,}25$ А.

Шаг 2. Напряжения на конденсаторе

Положение 1: $U_1=IR_1=0{,}25\cdot 7=1{,}75$ В (правая обкладка «плюс»). Положение 2: $U_2=IR_2=0{,}25\cdot 10=2{,}5$ В (правая обкладка «минус»).

Шаг 3. Ёмкость из изменения заряда

Так как обкладка меняет знак: $|\Delta q|=C(U_1+U_2)\Rightarrow C=\dfrac{|\Delta q|}{U_1+U_2}=\dfrac{0{,}85}{1{,}75+2{,}5}=\dfrac{0{,}85}{4{,}25}=0{,}2$ мкФ.

Ответ

C = 0,2 мкФ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электрические Цепи» (8)