Вопрос школьника
Два конденсатора с ёмкостями С1 = 20 пФ и С2 = 30 пФ, с зарядами Q1 = 30 нКл и Q2 = 10 нКл соединяются параллельно разноимёнными обкладками. Определить напряжение на батарее и заряд на каждом конденсаторе
Ответ от учителя
При соединении конденсаторов параллельно разноименные обкладки соединяются между собой, а одноименные обкладки остаются свободными. Таким образом, общая ёмкость системы конденсаторов будет равна сумме ёмкостей каждого конденсатора:
C = C1 + C2 = 20 пФ + 30 пФ = 50 пФ
Заряд на каждом конденсаторе определяется по формуле:
Q = C * U
где Q — заряд, C — ёмкость, U — напряжение на конденсаторе.
Напряжение на батарее можно определить, используя закон сохранения заряда:
Q1 + Q2 = Q
где Q1 и Q2 — заряды на каждом конденсаторе, Q — общий заряд системы.
Подставляя известные значения, получаем:
30 нКл + 10 нКл = Q
Q = 40 нКл
Заряд на первом конденсаторе:
Q1 = C1 * U
U = Q1 / C1 = 30 нКл / 20 пФ = 1,5 В
Заряд на втором конденсаторе:
Q2 = C2 * U
U = Q2 / C2 = 10 нКл / 30 пФ = 0,33 В
Напряжение на батарее:
Q1 + Q2 = C * U
40 нКл = 50 пФ * U
U = 0,8 В
Таким образом, напряжение на батарее равно 0,8 В, заряд на первом конденсаторе — 30 нКл, на втором — 10 нКл.
