Задача #1161 ← →
Конденсаторы мкФ и мкФ соединены последовательно. Параллельно получившейся цепочке подключают последовательно соединенные одинаковые резисторы кОм. Точки соединения конденсаторов и резисторов замыкают проводником 1-2 (см. рисунок). Всю цепь подключают к батарейке В, конденсаторы практически мгновенно заряжаются. Какой заряд протечет по проводнику 1-2 за достаточно большое время после замыкания? Элементы цепи считать идеальными.
Решение
Примечание
Не совсем понятно, зачем в условии задачи оговорка про то, что конденсаторы практически мгновенно заряжаются. Имеется в виду, что сначала на конденсаторах быстро устанавливаются одинаковые заряды (как будто резисторов и провода 1-2 нет), и только потом по проводу 1-2 проходит заряд, необходимый для установления финальных напряжений на конденсаторах (при этом и на подключенных к источнику обкладках конденсаторов заряд будет, разумеется, изменяться).
Быстрое перераспределение зарядов на конденсаторах обусловлено тем, что батарейка идеальная (внутреннее сопротивление равно нулю). Как и почему время зарядки конденсатора зависит от наличия сопротивления, см. задачу #1037.
Однако что изменится, если, например, сопротивления резисторов будут сравнимы с внутренним сопротивлением источника? Возможна ли ситуация, при которой ток по участку 1-2 будет менять направление? В таком случае придется договориться, что значит «заряд, протекший по проводнику 1-2». Сходу я на эти вопросы ответить не могу.
Ответ
мкКл
Сложность: 7/10
Источник: ФИПИ
Раздел: Электромагнетизм
Подраздел: Электрические цепи
Номер в ЕГЭ: 25