Вопрос школьника
Два конденсатора соединены последовательно в батарею, на которую подан заряд Q = 500 нКл. Ёмкость конденсаторов С1 = 20 пФ, С2 = 80 пФ. Какова общая ёмкость конденсаторов и напряжение на каждом из них
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать формулу для расчета эквивалентной ёмкости конденсаторов, соединенных последовательно:
1/C = 1/C1 + 1/C2
где С1 и С2 — ёмкости соединенных конденсаторов, С — эквивалентная ёмкость.
Подставляя значения ёмкостей, получаем:
1/C = 1/20 пФ + 1/80 пФ = (4 + 1)/80 пФ = 5/80 пФ
C = 80/5 пФ = 16 пФ
Таким образом, общая ёмкость конденсаторов равна 16 пФ.
Для расчета напряжения на каждом конденсаторе необходимо использовать формулу для расчета заряда на конденсаторе:
Q = C * U
где Q — заряд, C — ёмкость, U — напряжение.
Решая уравнение относительно напряжения, получаем:
U1 = Q/C1 = 500 нКл / 20 пФ = 25 В
U2 = Q/C2 = 500 нКл / 80 пФ = 6,25 В
Таким образом, напряжение на первом конденсаторе равно 25 В, а на втором — 6,25 В.
