Конденсаторы

Задание №11. Электричество

№2. Задание 11

ID: 00017787

Конденсатор подключён к идеальному источнику тока последовательно с резистором $$R = 20$$ кОм (см. рис.). В момент времени $$t = 0$$ ключ замыкают. В этот момент конденсатор полностью разряжен. Результаты измерений силы тока в цепи, выполненных с точностью $\pm 1$ мкА, представлены в таблице. Чему равно напряжение на конденсаторе в момент времени $$t = 3$$ с? (Ответ дайте в вольтах.)

$$t$$ , с	0	1	2	3	4	5	6
$$I$$ , мкА	300	110	40	15	5	2	1

Источник: ФИПИ

Решение

Идея. Источник идеальный, поэтому ЭДС постоянна и в каждый момент $\mathscr{E} = U_R + U_C$ . Напряжение на резисторе считаем по закону Ома, ЭДС берём из начального момента.

Шаг 1. В момент $$t = 0$$ конденсатор разряжен ( $$U_C = 0$$ ), всё напряжение на резисторе. Ток $$I_0 = 300$$ мкА, значит $\mathscr{E} = I_0 R = 300\cdot10^{-6} \cdot 20\,000 = 6$ В.

Шаг 2. При $$t = 3$$ с из таблицы $$I = 15$$ мкА. Напряжение на резисторе $U_R = I R = 15\cdot10^{-6} \cdot 20\,000 = 0{,}3$ В.

Шаг 3. Напряжение на конденсаторе: $U_C = \mathscr{E} - U_R = 6 - 0{,}3 = 5{,}7$ В.

Ответ

5,7

Другие задания по теме «Конденсаторы» (8)