ID: 00017264
Электрическая цепь состоит из источника постоянного напряжения с малым внутренним сопротивлением, двух ключей, двух незаряженных конденсаторов одинаковой электроёмкостью $C_1=C_2$ и резистора с сопротивлением $R$. Ключ $K_1$ замкнули, а ключ $K_2$ оставили разомкнутым. Спустя достаточно большое время ключ $K_2$ также замкнули. Определите, как через некоторое время после замыкания ключа $K_2$ изменились напряжение на конденсаторе $C_1$ и энергия конденсатора $C_2$ (по сравнению с моментом до замыкания $K_2$).
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) напряжение на конденсаторе $C_1$
Б) энергия конденсатора $C_2$
ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Пока замкнут только $K_1$, конденсатор $C_1$ успевает зарядиться, а $C_2$ ещё «не в игре» (ключ $K_2$ разомкнут) — на нём ноль заряда и ноль энергии. Когда замыкают $K_2$, конденсатор $C_2$ подключается последовательно с $C_1$, и часть напряжения «уходит» на него: $C_1$ делится напряжением с $C_2$.
До замыкания $K_2$ всё напряжение источника приходилось на $C_1$. После замыкания $K_2$ конденсатор $C_2$ оказывается включён последовательно с $C_1$, и в установившемся режиме напряжение источника распределяется между двумя одинаковыми конденсаторами. На $C_1$ теперь приходится лишь часть прежнего — значит напряжение на $C_1$ уменьшится (вариант 2).
До замыкания $K_2$ конденсатор $C_2$ не был заряжен, его энергия равнялась нулю. После замыкания на нём появляется напряжение и заряд, значит энергия $W_2=\dfrac{C_2 U_2^2}{2}$ стала больше нуля — энергия $C_2$ увеличится (вариант 1).