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.