ID: 00026271
Необходимо экспериментально изучить зависимость заряда, накопленного конденсатором, от ЭДС аккумулятора. Какие две схемы следует использовать для проведения такого исследования?
1)
2)
3)
4)
5) Запишите в ответе номера выбранных схем.
Источник: ФИПИ
Смотрим на схемы: в каждой есть источник тока с ЭДС $\varepsilon$ и внутренним сопротивлением $r$, резистор $R$ и конденсатор $C$, подключённый параллельно резистору.
В установившемся режиме через конденсатор ток не течёт (он уже полностью заряжен), поэтому весь ток идёт через резистор $R$ и внутреннее сопротивление $r$ как через простую последовательную цепь. Напряжение на конденсаторе равно напряжению на резисторе: $U_C=\dfrac{\varepsilon R}{R+r}$, а заряд конденсатора $q=CU_C$.
Значит, заряд зависит от $\varepsilon$, $r$, $R$ и $C$ сразу. Чтобы проверить именно роль ЭДС, нужна пара схем, где $r$, $R$ и $C$ одинаковые, а $\varepsilon$ разное.
Смотрим параметры на рисунках: схема $1$ — $\varepsilon,\,r,\,R$; схема $4$ — $2\varepsilon,\,r,\,R$. У них совпадают и внутреннее сопротивление $r$, и внешний резистор $R$, а ЭДС отличается ровно в два раза.
Остальные пары не годятся — там вместе с ЭДС меняется ещё и $r$, или $R$, и тогда результат нельзя было бы однозначно связать только с ЭДС. Значит, нужны схемы $1$ и $4$.