На рисунке 61.7 изображена схема электрической цепи, в которой С1 = 2 мкФ, С2 = 5 мкФ, R1 = 10 Ом, R2 = 20 Ом, R3 = 40 Ом. Напряжение между точками А и В равно 140 В. Чему равен заряд на конденсаторе С2?
Для решения данной задачи, нам понадобится основное уравнение для расчета заряда на конденсаторе:
Q = C * V,
где Q - заряд на конденсаторе, C - его ёмкость, V - напряжение на конденсаторе.
Для начала, определим напряжение на конденсаторе C2 с помощью закона Кирхгофа второго. По этому закону, сумма падений напряжения на элементах цепи равна напряжению источника:
V1 + V2 + V3 = V,
где V1, V2 и V3 - напряжения на резисторах R1, R2 и R3 соответственно.
Используем закон Ома, чтобы найти напряжения на резисторах:
V1 = I * R1,
V2 = I * R2,
V3 = I * R3,
где I - сила тока в цепи.
Подставляем найденные значения в уравнение закона Кирхгофа:
I * R1 + I * R2 + I * R3 = V,
I * (R1 + R2 + R3) = V,
I = V / (R1 + R2 + R3).
Теперь найдем заряд на конденсаторе C1, используя основное уравнение:
Q1 = C1 * V1.
Для решения данной задачи, нам понадобится основное уравнение для расчета заряда на конденсаторе:
Q = C * V,
где Q - заряд на конденсаторе, C - его ёмкость, V - напряжение на конденсаторе.
Для начала, определим напряжение на конденсаторе C2 с помощью закона Кирхгофа второго. По этому закону, сумма падений напряжения на элементах цепи равна напряжению источника:
V1 + V2 + V3 = V,
где V1, V2 и V3 - напряжения на резисторах R1, R2 и R3 соответственно.
Используем закон Ома, чтобы найти напряжения на резисторах:
V1 = I * R1,
V2 = I * R2,
V3 = I * R3,
где I - сила тока в цепи.
Подставляем найденные значения в уравнение закона Кирхгофа:
I * R1 + I * R2 + I * R3 = V,
I * (R1 + R2 + R3) = V,
I = V / (R1 + R2 + R3).
Теперь найдем заряд на конденсаторе C1, используя основное уравнение:
Q1 = C1 * V1.
Аналогично, найдем заряд на конденсаторе C2:
Q2 = C2 * V2.
Теперь найдем общую силу тока I в цепи, используя значение напряжения между точками А и В и суммарное сопротивление цепи:
I = V / (R1 + R2 + R3).
Теперь можем найти заряд на конденсаторе C2:
Q2 = C2 * V2 = C2 * (I * R2).
Подставляем значения сопротивлений и напряжения:
Q2 = 5 мкФ * (I * 20 Ом).
Теперь, нам осталось найти значение силы тока I и подставить его в наше уравнение:
I = V / (R1 + R2 + R3) = 140 В / (10 Ом + 20 Ом + 40 Ом).
I = 140 В / 70 Ом = 2 А.
Заменяем это значение в наше уравнение для заряда на конденсаторе C2:
Q2 = 5 мкФ * (2 А * 20 Ом) = 200 мкКл.
Таким образом, заряд на конденсаторе C2 равен 200 микрокулонам.
Надеюсь, этот развернутый ответ помог вам понять, как решить данную задачу. Если у вас остались вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их!