Вопрос школьника
Разность потенциалов между точками А и В равна U. Ёмкость конденсаторов С1, С2, С3 известна. Определить заряды конденсаторов q1, q2,q3 и разность потенциалов между точками А и D
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения заряда и формулу для расчета разности потенциалов в цепи из конденсаторов.
Закон сохранения заряда гласит, что сумма зарядов на всех конденсаторах в цепи должна быть равна нулю:
q1 + q2 + q3 = 0
Формула для расчета разности потенциалов между точками А и В в цепи из конденсаторов:
U = q1/C1 + q2/C2 + q3/C3
Отсюда можно выразить заряды конденсаторов:
q1 = U*C1/(C1+C2+C3)
q2 = U*C2/(C1+C2+C3)
q3 = U*C3/(C1+C2+C3)
Для расчета разности потенциалов между точками А и D необходимо использовать формулу для расчета разности потенциалов в цепи из конденсаторов, где один из конденсаторов заменен на заземленный проводник:
UAD = q1/C1 + (q2+q3)/C23
где C23 — эквивалентная ёмкость конденсаторов С2 и С3, которая вычисляется по формуле:
1/C23 = 1/C2 + 1/C3
Таким образом, зная ёмкости конденсаторов и разность потенциалов между точками А и В, можно определить заряды конденсаторов и разность потенциалов между точками А и D.
