Два заряженных металлических шара приводятся в соприкосновение. Чему будет равен заряд каждого шара после соприкосновения если С1=6мкФ, С2=3мкФ , а потенциалы равны 200 В, и 150 В2. Два конденсатора емкости 2 и 1 мкФ соединены последовательно и присоединены к полюсам батареи с напряжением 120 В. Каково напряжение между обкладками первого и между обкладками второго конденсатора?3. Какой заряд нужно сообщить батарее из двух лейденских банок емкости 0,0005 и 0,001 мкФ, соединенных параллельно, чтобы зарядить ее до напряжения 10 кВ?4. Конденсатор, заряженный до напряжения 100 В, соединяется с конденсатором такой же емкости, но заряженным до 200 В, параллельно (т. е. положительная обкладка – с положительной, отрицательная – с отрицательной). Какое установится напряжение между обкладками?

Шаг 1: Для решения первого вопроса о зарядах шаров после соприкосновения, мы можем воспользоваться законом сохранения заряда. Согласно этому закону, сумма зарядов до и после соприкосновения должна оставаться постоянной.

Обозначим заряды шаров как Q1 и Q2. После соприкосновения заряды шаров равны друг другу. Тогда мы можем записать уравнение:

Q1 + Q2 = Q (где Q - общий заряд шаров после соприкосновения)

Согласно определению емкости конденсатора, заряд на конденсаторе можно выразить как Q = C * V, где C - емкость конденсатора, V - напряжение на конденсаторе.

Теперь мы можем записать формулы для зарядов шаров до соприкосновения:

Q1 = C1 * V1
Q2 = C2 * V2

где C1 и C2 - емкости шаров, V1 и V2 - напряжения шаров до соприкосновения.

Тогда сумма зарядов до соприкосновения равна:

Q = Q1 + Q2 = C1 * V1 + C2 * V2

Теперь мы можем подставить значения C1, V1, C2 и V2 и решить уравнение, чтобы найти значение общего заряда Q и затем поделить его на 2, чтобы найти заряд каждого шара после соприкосновения.

Шаг 2: Для решения второго вопроса о напряжении между обкладками конденсаторов, соединенных последовательно и подключенных к батарее, мы можем использовать формулу для суммы напряжений в последовательной цепи.

Обозначим напряжение между обкладками первого конденсатора как V1 и напряжение между обкладками второго конденсатора как V2. Тогда мы можем записать уравнение:

V1 + V2 = V (где V - напряжение батареи)

Мы также знаем формулы для напряжений на конденсаторах:

V1 = C1 * V / (C1 + C2)
V2 = C2 * V / (C1 + C2)

где C1 и C2 - емкости конденсаторов.

Подставляем значения C1, C2 и V и решаем уравнение, чтобы найти значения V1 и V2.

Шаг 3: Для решения третьего вопроса о заряде, необходимом для зарядки батареи до нужного напряжения, мы можем использовать формулу для заряда на конденсаторе.

Обозначим заряд на батарее как Q. Тогда мы можем записать уравнение:

Q = C * V

где C - емкость батареи, V - напряжение на батарее.

Мы также знаем, что две лейденских банки соединены параллельно, поэтому общая емкость будет равна сумме емкостей:

C = C1 + C2

Подставляем значения C и V и решаем уравнение, чтобы найти заряд Q.

Шаг 4: Для решения четвертого вопроса о установившемся напряжении между обкладками конденсаторов, соединенных параллельно, мы можем использовать формулу для суммы зарядов на конденсаторах.

Обозначим заряд на первом конденсаторе как Q1 и заряд на втором конденсаторе как Q2. Тогда мы можем записать уравнение:

Q1 = Q2 (так как заряды шаров после соприкосновения равны)

Мы также знаем, что заряд на конденсаторе можно выразить как Q = C * V, где C - емкость конденсатора, V - напряжение на конденсаторе.

Подставляем значения C и V для каждого конденсатора и решаем уравнение, чтобы найти значения зарядов Q1 и Q2.

После этого мы можем использовать любую формулу для напряжения на конденсаторе, чтобы найти установившееся напряжение на конденсаторе, например:

V = Q1 / C1 = Q2 / C2