Вопрос школьника
Воздушный конденсатор ёмкостью С1 = 2 мкФ заряжают до напряжения U1 = 110 В. Отключив далее его от сети замыкают на незаряженный конденсатор, который заряжается от первого до U2 = 44 В. Найти ёмкость второго конденсатора
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения заряда и закон сохранения энергии.
Первый конденсатор заряжается до напряжения U1 = 110 В. Заряд на нем можно найти по формуле:
Q1 = C1 * U1 = 2 мкФ * 110 В = 220 мкКл
После отключения первого конденсатора от сети, его заряд сохраняется. Замыкая его на незаряженный конденсатор, заряд начинает распределяться между ними. При этом суммарный заряд на обоих конденсаторах остается неизменным и равным Q1.
Заряд на втором конденсаторе можно найти по формуле:
Q2 = C2 * U2
Суммарный заряд на обоих конденсаторах равен:
Q1 = Q2
Следовательно,
C1 * U1 = C2 * U2
Подставляя известные значения, получаем:
2 мкФ * 110 В = C2 * 44 В
C2 = (2 мкФ * 110 В) / 44 В = 5 мкФ
Ответ: ёмкость второго конденсатора равна 5 мкФ.
