Задача #906 ← →
Определить, какой заряд пройдет через гальванометр при замыкании ключа К. Значение ЭДС и ёмкости конденсаторов и заданы.
Решение
Примечание
Уравнение (1): заряды при последовательном соединении на конденсаторах равны (до замыкания ключа).
Уравнение (2): заряд, прошедший через гальванометр, складывается из двух зарядов:
- заряд, перетекший с одной пластины на другую его пластину после замыкания ключа;
- заряд, перемещенный источником для дозарядки до напряжения
Уравнение (3): поскольку оказывается замкнут накоротко, конденсатор полностью разряжается, и через гальванометр протекает весь бывший на нем заряд
Уравнение (4): равен разнице конечного заряда правой пластины и ее начального заряда.
Надо убедиться, что заряды текут в одну и ту же сторону.
- Разряжающийся обеспечивает ток вправо через гальванометр, поскольку положительной была его левая пластина.
- Заряжающийся заряжается при течении тока также вправо через гальванометр, поскольку необходимо увеличить заряд на положительной правой пластине этого конденсатора.
На первый взгляд поразительно, что ответ не зависит от емкости первого конденсатора. Но это можно понять: через проводом с гальванометром соединяют две незаряженные части схемы (одна часть — левые пластины конденсаторов с источником, вторая часть — правые пластины). Тогда перетечь должен ровно тот заряд, который необходим, чтобы зарядить до напряжения источника.
Ответ
Сложность: 6/10
Источник: Бауман
Раздел: Электромагнетизм
Подраздел: Электрические цепи
Номер в ЕГЭ: 25