Question

Конденсатор емкостью 4 мкф отключили от источника с напряжением 800 В и подключили параллельно к незаряженному конденсатору емкостью 4 мкф. Определить заряды на каждом из конденсаторов и напряжение на них.

Answer 1

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание некоторых основ электростатики и формул для расчета заряда и напряжения на конденсаторах.

1. Начнем с определения заряда на конденсаторе. Заряд на конденсаторе (Q) можно рассчитать, умножив емкость конденсатора (C) на напряжение на нем (V), по формуле Q = C * V.

2. У нас есть два конденсатора емкостью 4 мкФ. Поскольку они соединены параллельно, эффективная емкость (Cэфф) такой параллельной комбинации может быть рассчитана с использованием следующей формулы: 1/Cэфф = 1/C1 + 1/C2.

3. Подставим значения емкостей наших конденсаторов (4 мкФ) в формулу для параллельной комбинации и найдем Cэфф.

1/Cэфф = 1/4 мкФ + 1/4 мкФ = 2 / 4 мкФ
1/Cэфф = 1/2 мкФ
Cэфф = 2 мкФ

Таким образом, эффективная емкость параллельно соединенных конденсаторов составляет 2 мкФ.

4. Теперь мы можем рассчитать заряд на каждом из конденсаторов, используя формулу Q = C * V.

Для первого конденсатора:
Q1 = C1 * V = 4 мкФ * 800 В = 3200 мкКл (микрокулоны)

Для второго конденсатора:
Q2 = C2 * V = 4 мкФ * 800 В = 3200 мкКл (микрокулоны)

Таким образом, заряд на каждом из конденсаторов составляет 3200 микрокулон.

5. Наконец, для определения напряжения на конденсаторах, мы можем использовать ту же формулу, но, на этот раз, разделим заряд на соответствующую емкость:

Для первого конденсатора:
V1 = Q1 / C1 = 3200 мкКл / 4 мкФ = 800 В

Для второго конденсатора:
V2 = Q2 / C2 = 3200 мкКл / 4 мкФ = 800 В

Таким образом, напряжение на каждом из конденсаторов также составляет 800 В.

Итак, на первом и втором конденсаторах имеется заряд в 3200 микрокулоны и напряжение в 800 В.