Какое будет напряжение на двух конденсаторах, если один из них имеет ёмкость в 4 раза больше, чем у другого? Они сначала были соединены последовательно к источнику напряжения 75 В, а затем отключены и соединены параллельно.

Физика 8 класс Конденсаторы напряжение на конденсаторах емкость конденсаторов соединение конденсаторов последовательное соединение параллельное соединение Новый

Давайте разберемся с этой задачей шаг за шагом.

У нас есть два конденсатора: один с ёмкостью C и другой с ёмкостью 4C (то есть в 4 раза больше). Сначала они соединены последовательно к источнику напряжения 75 В.

1. Напряжение на последовательном соединении:

При последовательном соединении конденсаторов общее напряжение делится между ними. Напряжение на каждом конденсаторе можно найти по формуле:

• U1 = Q / C1
• U2 = Q / C2

Где U1 и U2 - напряжения на первом и втором конденсаторе соответственно, Q - заряд на конденсаторах, C1 и C2 - их ёмкости.

Общая ёмкость Cс = 1 / (1/C + 1/(4C)) = 4C / 5. Теперь мы можем найти заряд Q, который будет одинаковым для обоих конденсаторов:

Q = Cс * U = (4C / 5) * 75 В = 60C.

Теперь найдем напряжение на каждом конденсаторе:

• U1 = Q / C = 60C / C = 60 В
• U2 = Q / (4C) = 60C / (4C) = 15 В

Таким образом, напряжение на первом конденсаторе (с ёмкостью C) составляет 60 В, а на втором (с ёмкостью 4C) - 15 В.

2. Теперь перейдем к параллельному соединению:

Когда конденсаторы отключены и соединены параллельно, напряжение на каждом конденсаторе будет одинаковым и равно напряжению источника. Однако важно помнить, что заряды на конденсаторах будут распределены по их ёмкостям.

В параллельном соединении:

• U = U1 = U2 = Uпараллельно.

Так как они были заряжены ранее, то:

• Uпараллельно = U1 = 60 В (для первого конденсатора)
• Uпараллельно = U2 = 15 В (для второго конденсатора)

Однако, поскольку они были отключены от источника и теперь соединены параллельно, напряжение на каждом конденсаторе будет одинаковым и равным 15 В, так как это напряжение было на втором конденсаторе, который имеет меньшую ёмкость.

Итак, окончательный ответ:

Напряжение на обоих конденсаторах при параллельном соединении будет равно 15 В.