Каталог задач › Электростатика › Конденсаторы

Соединения конденсаторов, вычисление ёмкостей

41 задача по теме из олимпиад по физике, от лёгких к трудным; из них 13 — с решением прямо на сайте.

Собрать подборку по теме
  1. Участок цепи из конденсаторов

    МОШ · 2013/14 · заключительный этап · 11 кл. · №3
    4/10

    Участок \(AB\) электрической цепи состоит из одинаковых конденсаторов ёмкостью \(C\) каждый. Найдите общую ёмкость участка \(AB\).

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Найдите точки схемы с равными потенциалами: их можно соединить проводником, а конденсатор между ними можно выбросить.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    Общая ёмкость участка \(AB\) равна \(2C/3\).

    Вся олимпиада на сайте

  2. Напряжения на трёх конденсаторах

    МОШ · 2013/14 · отборочный этап · 7-11 кл. · заочный тур, задание 3 · №7
    4/10

    Школьник Вася проводит опыты с конденсаторами. Когда Вася подключил цепь из трех последовательно соединенных конденсаторов к источнику напряжения, он обнаружил, что на первом конденсаторе напряжение составляет 1 В, на втором конденсаторе 2 В, на третьем конденсаторе 3 В.

    1. (2 балла) Укажите номер конденсатора с наименьшей электрической емкостью.

    2. (2 балла) Школьник Вася разобрал электрическую цепь и подсоединил к батарейке цепь, состоящую из конденсаторов 1 и 2, соединенных последовательно. Каким будет напряжение на конденсаторе 1? Ответ выразите в вольтах и округлите до второй значащей цифры.

    3. (2 балла) Школьник Вася разобрал электрическую цепь и подсоединил к батарейке цепь, состоящую из конденсаторов 1 и 2, соединенных последовательно. Каким будет напряжение на конденсаторе 2? Ответ выразите в вольтах и округлите до второй значащей цифры.

    4. (2 балла) Школьник Вася разобрал электрическую цепь и подсоединил к батарейке цепь, состоящую из конденсаторов 1 и 2, соединенных параллельно. Каким будет напряжение на конденсаторе 1? Ответ выразите в вольтах и округлите до второй значащей цифры.

    5. (2 балла) Школьник Вася разобрал электрическую цепь и подсоединил к батарейке цепь, состоящую из конденсаторов 1 и 2, соединенных параллельно. Каким будет напряжение на конденсаторе 2? Ответ выразите в вольтах и округлите до второй значащей цифры.

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    При последовательном соединении заряды конденсаторов одинаковы, поэтому напряжения обратно пропорциональны емкостям. Напряжение батарейки найдите как сумму напряжений в исходной цепи.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    1) конденсатор 3;  2) 2 В;  3) 4 В;  4) 6 В;  5) 6 В.

    Вся олимпиада на сайте

  3. Восемь пластин с диэлектриком

    МОШ · 2012/13 · заключительный этап · 10 кл. · №9
    5/10

    Система, изображённая на рисунке, состоит из восьми одинаковых параллельных металлических пластин площадью \(S\). Расстояние между соседними пластинами равно \(d\). Промежутки между некоторыми пластинами заполнены диэлектриком с диэлектрической проницаемостью \(\varepsilon\), и ряд пластин соединён друг с другом проволочными перемычками (см. рисунок). Найдите ёмкость \(C_{AB}\) получившейся системы конденсаторов.

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Пластины, соединённые перемычками, имеют один потенциал: определите, какие промежутки образуют конденсаторы и как они соединены (параллельно или последовательно) между \(A\) и \(B\).

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(C_{AB} = \dfrac{S\varepsilon_0\,(5\varepsilon + 3)}{2d}\).

    Вся олимпиада на сайте

  4. Ёмкость сложной цепочки конденсаторов

    МОШ · 2014/15 · заключительный этап · 11 кл. · №8
    5/10

    Найдите электрическую ёмкость участка \(AB\) цепи, схема которого приведена на рисунке. Ёмкости конденсаторов указаны на схеме в мкФ, ёмкостью соединительных проводов можно пренебречь. Провода соединены только в местах, обозначенных точками.

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Пусть к точкам \(A\) и \(B\) подключён источник. Есть ли в схеме точки с одинаковым потенциалом? Если да, конденсаторы между ними можно выбросить.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(C_{AB} = 5\) мкФ.

    Вся олимпиада на сайте

  5. Цепь из четырёх конденсаторов

    МОШ · 2014/15 · отборочный этап · 11 кл. · №10
    5/10

    На рисунке изображена схема электрической цепи, составленной из четырёх первоначально незаряженных конденсаторов ёмкости \(C\). Сначала к точкам \(A_1\) и \(A_3\) подключили батарейку с ЭДС \(\mathcal E\) и внутренним сопротивлением \(r\). Когда ток через батарейку стал пренебрежимо малым, батарейку отключили, а к точкам \(A_1\) и \(A_2\) подключили резистор \(R\), который также отключили, когда ток через него стал пренебрежимо мал. Найдите электрические заряды на каждой из пластин конденсаторов (а) после отключения батарейки; (б) после отключения резистора. Каким был максимальный электрический ток через резистор в данном процессе? Какое количество теплоты выделилось на резисторе? Получите ответы в виде общих формул и в частном случае \(\mathcal E = 6\) В, \(r = 1\) Ом, \(C = 1\) мФ, \(R = 1\) кОм.

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    В конце зарядки по симметрии на каждом конденсаторе напряжение \(\mathcal E/2\). После подключения резистора напряжение на конденсаторе между \(A_1\) и \(A_2\) обратится в нуль; используйте равенство напряжений между \(A_1\) и \(A_3\) по двум ветвям и сохранение заряда на изолированных пластинах.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    Заряды на обкладках конденсаторов на различных этапах приведены на рисунках в решении, причём \(q = C\mathcal E/2 = 3\) мКл, \(q_1 = 4q/3 = 4\) мКл, \(q_2 = 2q/3 = 2\) мКл; максимальная сила тока через резистор \(I_{\max} = \mathcal E/(2R) = 3\) мА; на резисторе выделяется количество теплоты \(C\mathcal E^2/6 = 6\) мДж.

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    (а) Когда ток через батарейку становится пренебрежимо малым, на пластинах конденсаторов в силу симметрии схемы устанавливаются заряды \(\pm q\), как показано на рисунке. Поскольку ЭДС батарейки \(\mathcal E\) равна сумме напряжений на двух конденсаторах (каждое из напряжений \(q/C\)), имеем \(\mathcal E = 2q/C\) и \(q = C\mathcal E/2\).

    Рисунок

    (б) Отметим на рисунке заряды на конденсаторах, когда ток через резистор становится пренебрежимо малым. Заряд конденсатора, подключённого к точкам \(A_2\) и \(A_3\), обозначим через \(q_1\), заряды двух конденсаторов, подключённых к точке \(A_4\) — через \(q_2\). Учтём, что напряжение и заряд на конденсаторе, подключённом к точкам \(A_1\) и \(A_2\), обращаются в нуль.

    Рисунок

    Разность потенциалов между точками \(A_1\) и \(A_3\) равна, с одной стороны, \(q_1/C\), а с другой стороны \(2q_2/C\). Следовательно, \(q_1 = 2q_2\). Общий заряд на пластинах, подключённых к точке \(A_3\), должен сохраняться, поэтому \(q_1 + q_2 = 2q\). Из двух полученных соотношений для зарядов находим \(q_1 = 4q/3 = 2C\mathcal E/3\), \(q_2 = 2q/3 = C\mathcal E/3\).

    (в) Поскольку заряд на конденсаторе, подключённом к резистору, всё время уменьшался, максимальная сила тока через резистор наблюдалась в момент подключения резистора и была равна отношению напряжения на конденсаторе \(q/C = \mathcal E/2\) к сопротивлению резистора \(R\): \(I_{\max} = \mathcal E/(2R)\).

    (г) Энергия конденсаторов до подключения резистора равна \(4\cdot C(\mathcal E/2)^2/2 = C\mathcal E^2/2\), а после подключения — равна \(C(2\mathcal E/3)^2/2 + 2C(\mathcal E/3)^2/2 = C\mathcal E^2/3\). Следовательно, на резисторе выделится количество теплоты \(C\mathcal E^2/2 - C\mathcal E^2/3 = C\mathcal E^2/6\).

    Вся олимпиада на сайте

  6. Четыре пластины конденсатора

    МОШ · 2011/12 · заключительный этап · 11 кл. · №8
    6/10

    Электрическая емкость плоского конденсатора, состоящего из двух одинаковых параллельных друг другу пластин, находящихся на расстоянии \(d\), равна \(C\). Четыре такие пластины расположили параллельно друг другу на расстоянии \(d\), соединив две внешние пластины тонким проводом. От одной из внутренних пластин отрезали и удалили половину. Какова емкость такой системы проводников, если ее измеряют между указанными на рисунке точками \(A\) и \(B\)?

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Каждую пластину можно мысленно «раздвинуть» на две поверхности, а верхнюю пластину — разделить на две половины: получится схема из обычных конденсаторов.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(C_\Sigma = 6C/7\).

    Вся олимпиада на сайте

  7. Два конденсатора

    Курчатов · 2015/16 · отборочный этап · 11 кл. · №5
    2/10

    Заряд сохраняется при соединении: общая ёмкость суммируется, напряжение — заряд, делённый на суммарную ёмкость.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  8. Напряжение на двух последовательных конденсаторах

    Курчатов · 2013/14 · отборочный этап · 10 кл. · №3
    3/10

    Из энергии одного конденсатора находим напряжение на нём, у последовательных одинаковых напряжения равны, а между точками A и B — сумма.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  9. Конденсатор из четырёх пластин

    Курчатов · 2021/22 · отборочный этап · 11 кл. · №6
    3/10

    Четыре параллельные пластины, соединённые через одну, образуют три параллельно включённых конденсатора, один из которых с диэлектриком; распределение зарядов по пластинам определяется ёмкостями (варианты 1–4).

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  10. Тепло при перезарядке двух конденсаторов через резистор

    Физтех · 2007/08 · заключительный этап · 11 кл. · №3
    4/10

    Два конденсатора с разными зарядами и одинаковой ёмкостью соединяют резистором: общий заряд сохраняется, конечные напряжения равны; тепло — разность начальной и конечной энергий конденсаторов.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  11. Тепло при соединении конденсаторов

    Курчатов · 2017/18 · отборочный этап · 11 кл. · №6
    4/10

    Конденсаторы разных ёмкостей и напряжений соединяют, и выделившееся в проводах тепло — разность энергий до и после при сохранении заряда; в последних вариантах конденсатор делит заряд с шаром (варианты 6.1–6.6).

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  12. Тепло в цепи из трёх конденсаторов

    Курчатов · 2012/13 · заключительный этап · 10-11 кл. · №10
    5/10

    После замыкания ключа заряды перераспределяются; теплота — работа батареи минус изменение энергии конденсаторов.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  13. Батарея конденсаторов

    Курчатов · 2018/19 · отборочный этап · 11 кл. · №5
    5/10

    Нужно найти ёмкость батареи, заряд на конденсаторе или напряжение на участке; симметрия схемы и закон сохранения заряда на изолированных обкладках дают результат (варианты 1–3).

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  14. Сферический конденсатор

    Курчатов · 2025/26 · заключительный этап · 10 кл. · №4
    5/10

    Заземлённый шар в толстой проводящей оболочке — параллельные ёмкости C1 (шар–оболочка) и C2 (уединённая оболочка); отношение зарядов поверхностей, затем ёмкость двух таких систем, соединённых последовательно-параллельно.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  15. 2023 конденсатора: переключение на последовательное

    ИОШ · 2022/23 · заключительный этап · 11 кл. · №5
    6/10

    Придумать механическое устройство, которое одним движением переключает параллельное соединение 2023 заряженных конденсаторов на последовательное; напряжение вырастает в N раз при неизменном заряде, энергия — тоже.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  16. Пятиконечная звезда из конденсаторов

    Курчатов · 2022/23 · отборочный этап · 11 кл. · №5
    6/10

    Звезда из одинаковых конденсаторов сворачивается последовательно-параллельными заменами и преобразованием треугольника в звезду по условию равенства ёмкостей при подключении к паре узлов (варианты 1–2).

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  17. Конденсаторы и ключи

    МОШ · 2011/12 · отборочный этап · 11 кл. · №5 · смежная тема
    5/10
    Рисунок

    Перед сборкой схемы, изображённой на рисунке, оба конденсатора были разряжены. После сборки сначала замкнули ключ \(K_1\), а затем, спустя некоторое время, — \(K_2\). Какое количество теплоты выделится в резисторе \(R\)? Ёмкости конденсаторов \(C_1 = 5\text{ мкФ}\) и \(C_2 = 10\text{ мкФ}\), ЭДС батареи \(\mathcal{E} = 120\text{ В}\), её внутреннее сопротивление и сопротивление соединительных проводов пренебрежимо мало по сравнению с \(R\). Ответ выразите в мДж и округлите до целых.

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Тепло равно работе батареи минус изменение энергии конденсаторов. Найдите заряды и напряжения на конденсаторах до и после замыкания \(K_2\).

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(48\) мДж.

    Вся олимпиада на сайте

  18. Два конденсатора и два ключа

    МОШ · 2017/18 · отборочный этап · 11 кл. · №12 · смежная тема
    5/10

    Электрическая цепь состоит из двух конденсаторов ёмкостью \(C\) каждый, разомкнутых ключей \(K_1\) и \(K_2\) и резистора (см. рисунок). Один из конденсаторов изначально заряжен до напряжения \(U\), а второй "— до напряжения \(3U\). Во сколько раз будут отличаться количества теплоты, выделившиеся в резисторе, в зависимости от того, в каком порядке произойдёт замыкание ключей (сначала \(K_1\), а потом \(K_2\) или сначала \(K_2\), а затем \(K_1\))? После замыкания каждого ключа проходит достаточно большое время. Сопротивление соединительных проводов значительно меньше сопротивления резистора.

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    При быстрой перезарядке через провода заряд делится поровну (с потерями на излучение), а через резистор конденсатор разряжается полностью, и выделяется вся его энергия. Сосчитайте энергию, оставшуюся после каждого шага.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(\dfrac{Q_1}{Q_2} = \dfrac{16}{11}\).

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    Если сначала замкнуть ключ \(K_1\), то произойдёт быстрая перезарядка конденсаторов, при которой начальный заряд перераспределится поровну между двумя конденсаторами, то есть каждый конденсатор окажется заряженным до напряжения \(2U\). При этом сила текущего через соединительные провода тока будет велика, и ощутимая часть энергии будет потеряна из-за излучения. Количество теплоты, которое затем выделится в резисторе после замыкания ключа \(K_2\), равно \[Q_1 = 2\cdot\frac{1}{2}C(2U)^2 = 4CU^2 .\] Если сначала замкнуть ключ \(K_2\), то в резисторе выделится количество теплоты, равное энергии заряженного конденсатора \(\dfrac{CU^2}{2}\). Если затем замкнуть ключ \(K_1\), то сначала произойдёт быстрая перезарядка конденсаторов, при которой начальный заряд перераспределится поровну между двумя конденсаторами, т.е. каждый конденсатор окажется заряженным до напряжения \(3U/2\). Затем конденсаторы будут разряжаться через резистор. Тогда суммарное выделившееся количество теплоты в этом случае равно: \[Q_2 = \frac{CU^2}{2} + 2\cdot\frac{1}{2}C\left(\frac{3}{2}U\right)^2 = \frac{11}{4}CU^2 .\] Окончательно получаем: \[\frac{Q_1}{Q_2} = \frac{16}{11} .\]

    Вся олимпиада на сайте

  19. Конденсаторы

    МОШ · 2019/20 · заключительный этап · 11 кл. · №1 · смежная тема
    5/10

    В цепи, схема которой изображена на рисунке, в начальный момент времени конденсатор ёмкостью \(3C = 300\) мкФ заряжен до напряжения \(U_0 = 12\) В, конденсаторы ёмкостью \(C\) и \(2C\) не заряжены. Переключатель П в среднем положении.

    Рисунок

    Переключатель П сначала перекидывают в положение 1 на короткое время (много меньшее \(RC\)), а затем в положение 2 на гораздо большее время. Определите заряды конденсаторов после многократного повторения этих двух операций. Найдите приближённо, какое количество теплоты выделяется в каждом из резисторов.

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    В положении 1 заряд перераспределяется между \(3C\) и \(C\) без потерь на «длинных» резисторах, в положении 2 конденсатор \(C\) разряжается на \(2C\). Что остаётся неизменным в каждой из этих двух операций и к какому пределу сходится процесс?

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(q_3 = \dfrac{3CU_0}{2} = 5{,}4\) мКл, \(q = \dfrac{CU_0}{2} = 1{,}8\) мКл, \(q_2 = CU_0 = 3{,}6\) мКл, \(Q_1 \approx \dfrac{3CU_0^2}{4} \approx 6{,}5\cdot 10^{-2}\) Дж, \(Q_2 \approx 0\).

    Вся олимпиада на сайте

  20. Три концентрические сферы с жидкостями

    МОШ · 2009/10 · заключительный этап · 10 кл. · №4 · смежная тема
    6/10

    Имеются три концентрические хорошо проводящие металлические сферы 1, 2 и 3 радиусами \(R\), \(2R\) и \(3R\). Пространство между первой и второй сферами заполнено жидкостью с диэлектрической проницаемостью \(\varepsilon\) и удельным сопротивлением \(11\rho\), а между второй и третьей – жидкостью с диэлектрической проницаемостью \(11\varepsilon\) и удельным сопротивлением \(\rho\). Между внутренней и внешней сферами при помощи батарейки поддерживается постоянная разность потенциалов \(U\). Чему равен заряд \(q_2\) средней сферы? Какова сила тока \(I\), который течет при этом в цепи?

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Сопротивления слоёв жидкости идут последовательно; найдите их интегрированием по тонким сферическим слоям. Заряд средней сферы определяется скачком нормальной составляющей поля на ней.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(q_2 = 0\),  \(I = \dfrac{12\pi R U}{17\rho}\).

    Вся олимпиада на сайте

  21. Конденсаторы и пять ключей

    МОШ · 2013/14 · заключительный этап · 10 кл. · №10 · смежная тема
    6/10

    В цепи, схема которой изображена на рисунке, по очереди замыкают ключи \(K_1\) – \(K_5\), выжидая каждый раз достаточно длительное время до окончания процессов зарядки конденсаторов. Во сколько раз отличаются количества теплоты, выделившиеся в резисторе \(R\) после замыкания ключа \(K_1\) и ключа \(K_5\)? До его замыкания все остальные ключи уже были замкнуты. Сопротивления всех проводов и источника тока пренебрежимо малы.

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Тепло в \(R\) — это работа источника минус энергия, запасённая в конденсаторах, но при замыкании ключа заряд ещё и быстро перераспределяется между конденсаторами без участия \(R\) — эта часть энергии в \(R\) не выделяется.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    Количества теплоты, выделившиеся в резисторе \(R\) после замыкания ключа \(K_1\) и ключа \(K_5\), отличаются в \(Q_1/Q_5 = 5\) раз.

    Вся олимпиада на сайте

  22. Конденсаторы и два ключа

    МОШ · 2016/17 · отборочный этап · 11 кл. · заочный тур, задание 2 · №3 · смежная тема
    6/10

    В электрической цепи, схема которой приведена на рисунке, изначально ключи разомкнуты, а конденсаторы не заряжены. \(C = 1\) мкФ, \(\varepsilon = 2\) В.

    Рисунок
    1. Определите напряжения на конденсаторах через большое время после замыкания ключа \(K_1\).

    2. Определите количество теплоты \(Q\), которое выделится на внутреннем сопротивлении источника \(\varepsilon\), если через большое время после замыкания ключа \(K_1\) замкнуть ключ \(K_2\).

    Внутренним сопротивлением источника \(3\varepsilon\) можно пренебречь.
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    В установившемся режиме токов нет, а конденсаторы, соединённые последовательно, несут одинаковый заряд. Во втором пункте найдите заряд, протекший через источник \(\varepsilon\), и запишите баланс энергии для правого контура.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    1) \(U_1 = U_2 = \varepsilon = 2\) В;  2) \(Q = 2C\varepsilon^2 = 8\) мкДж.

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    В установившемся режиме после замыкания ключа \(K_1\) по закону сохранения заряда \(C U_1 = C U_2\). Из второго закона Кирхгофа \(U_1 + \varepsilon + U_2 - 3\varepsilon = 0\). Откуда \(U_1 = U_2 = \varepsilon = 2\) В.

    Рисунок

    После замыкания ключа \(K_2\) конденсатор, имеющий напряжение \(U_1\), мгновенно перезарядится до напряжения \(3\varepsilon\), при этом на ключе выделится часть тепла в виде искры. После этого начнется перезарядка второго конденсатора в правом контуре. Заряд, протекший через источник с \(\varepsilon\), равен \(2C\varepsilon\). По закону сохранения энергии \[2C\varepsilon\cdot\varepsilon + \frac{C\varepsilon^2}{2} = \frac{C\varepsilon^2}{2} + Q.\] Отсюда \(Q = 2C\varepsilon^2 = 8\) мкДж.

    Вся олимпиада на сайте

  23. Конденсаторы и резисторы при смене полярности

    МОШ · 2018/19 · отборочный этап · 11 кл. · заочный тур, задание 1 · №9 · смежная тема
    6/10

    Исходное состояние для схемы, собранной из одинаковых конденсаторов и резисторов, показано на рисунке. Заряды на конденсаторах и токи через резисторы установились. На выводы схемы поданы потенциалы, которые указаны на рисунке без (!) скобок. В некоторый момент выводы блока питания очень быстро меняют местами так, что потенциалы на клеммах становятся равными значениям, которые указаны на рисунке в скобках. Какое количество теплоты выделится на резисторах в последующем переходном процессе, если в исходном состоянии суммарная энергия конденсаторов 2 мДж? Ответ выразите в мДж и округлите до целых.

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Сразу после переключения заряды конденсаторов не успевают измениться; сравните энергию системы до процесса и после его окончания.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(8\) мДж.

    Вся олимпиада на сайте

  24. Конденсаторы разряжаются на катушки

    Курчатов · 2012/13 · отборочный этап · 11 кл. · №5 · смежная тема
    2/10

    Энергия последовательной батареи полностью переходит в магнитную энергию двух параллельных катушек в момент максимума тока; ток делится поровну.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  25. Конденсаторы и ключ

    Курчатов · 2017/18 · заключительный этап · 11 кл. · №5 · смежная тема
    4/10

    Три конденсатора с ключом: после зарядки в положении 1 находят заряды и тепло из энергетического баланса, после переключения заряды перераспределяются до равенства потенциалов; найти Q1, Q2 и заряд через ключ.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  26. Конденсатор с двумя пластинами диэлектрика

    Физтех · 2022/23 · заключительный этап · 11 кл. · №3б · смежная тема
    4/10

    Плоский конденсатор с двумя прилегающими диэлектрическими пластинами и воздушными зазорами при заданном напряжении: поле в зазоре, заряд обкладки и связанный заряд на границе пластин из непрерывности D (варианты 5–8).

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  27. Конденсаторы последовательно, пластина

    Физтех · 2023/24 · отборочный этап · 11 кл. · №т2-7 · смежная тема
    4/10

    Два одинаковых конденсатора последовательно на батарее, в один вводят диэлектрик; находят новое напряжение на нём и отношение сил притяжения обкладок (F∝q²/C). (варианты с разными числами)

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  28. Металлическая пластинка между обкладками

    Физтех · 2025/26 · отборочный этап · 11 кл. · №т1-8 · смежная тема
    4/10

    В одном из соединённых конденсаторов появляется незаряженная металлическая пластина; её грани получают индуцированный заряд, найденный из сохранения заряда на изолированной системе и равенства напряжений.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  29. Тепло при соединении конденсаторов C и 2C резистором

    Физтех · 2008/09 · заключительный этап · 11 кл. · №6 · смежная тема
    5/10

    Конденсаторы C и 2C с разными напряжениями соединены резистором через ключ, размыкаемый при токе вдвое меньше начального: начальный ток по разности напряжений, затем сохранение заряда и закон Ома дают напряжения в момент размыкания, тепло — разность энергий.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  30. Заряд конденсаторов через резистор после замыкания ключа

    Физтех · 2020/21 · заключительный этап · 11 кл. · билеты 1–4 · №3 · смежная тема
    5/10

    Незаряженные конденсаторы в цепи с резистором и идеальным источником: ток сразу после замыкания, выделившаяся теплота через энергию источника и конденсаторов, ток или напряжение на резисторе в момент, когда ток через заданный конденсатор известен (законы Кирхгофа и сохранение заряда). (варианты 1–4)

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  31. Три пластины с диэлектриком

    Курчатов · 2020/21 · заключительный этап · 10 кл. · №4 · смежная тема
    5/10

    Три одинаковые проводящие пластины, между левой и средней диэлектрик ε=4; крайние пластины соединены проводом — одинаковые потенциалы; из сохранения заряда и равенства напряжений найти отношение установившихся зарядов крайних пластин.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  32. Удаление диэлектрика из конденсатора

    Курчатов · 2020/21 · отборочный этап · 11 кл. · №4 · смежная тема
    5/10

    Два конденсатора с диэлектриком соединены последовательно и подключены к батарее; при квазистатическом удалении пластины из одного меняются заряд и энергия — найти минимальную работу с учётом работы батареи (варианты 1–2).

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  33. Конденсатор с шариками на проводах

    Курчатов · 2021/22 · заключительный этап · 11 кл. · №4 · смежная тема
    5/10

    Обкладки плоского конденсатора соединены с двумя уединёнными шариками, эти ёмкости работают параллельно (C = C0 + 2πε0R); теплота в цепи равна работе батареи εq минус запасённая энергия.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  34. Конденсатор с жидкостью поворачивают

    Физтех · 2025/26 · отборочный этап · 11 кл. · №т2-8 · смежная тема
    5/10

    Частично залитый жидким диэлектриком конденсатор отключён от источника и повёрнут: горизонтальные слои превращаются в параллельные части, заряд сохраняется, напряжение меняется.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  35. Две пластины диэлектрика с зазором

    Физтех · 2025/26 · отборочный этап · 11 кл. · №т3-8 · смежная тема
    5/10

    К заряженному конденсатору с диэлектриком и зазором подключают батарею, ток прекращается и напряжение на конденсаторе равно ЭДС; напряжённость в зазоре находится из непрерывности вектора индукции.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  36. Перезарядка конденсаторов

    ВсОШ · 2014/15 · региональный этап · 11 кл. · теория · №3 · смежная тема
    6/10

    Заряженный конденсатор разряжается через диод с заданной ВАХ и резистор на два пустых; из сохранения заряда и энергии найти конечное напряжение и разделить выделенное тепло между диодом и резистором.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  37. Конденсаторы и три ключа

    Физтех · 2015/16 · заключительный этап · 11 кл. · билеты 9–12 · №4 · смежная тема
    6/10

    Цепь из конденсаторов и ключей: заряд после первых двух замыканий, затем перезарядка при замкнутом K3 до заданного отношения напряжений; теплота — по разности энергии и работе источника. (варианты 1–4)

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  38. Колебания в цепи с тремя конденсаторами

    Курчатов · 2018/19 · заключительный этап · 11 кл. · №5 · смежная тема
    6/10

    После замыкания ключа в цепи из катушки и конденсаторов возникают гармонические колебания; через эквивалентную ёмкость и начальные условия находится амплитуда напряжения на конденсаторе 2C.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  39. Серый ящик с конденсаторами

    ВсОШ · 2018/19 · региональный этап · 11 кл. · практика · №2 · смежная тема
    6/10

    Найти ёмкости C1 и C2 в ящике с резистором и четырьмя конденсаторами, сравнивая разряд или заряд ящика с эталонным конденсатором через мультиметр.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  40. Конденсаторы, катушка и ключ

    Физтех · 2020/21 · заключительный этап · 11 кл. · билеты 5–8 · №3 · смежная тема
    6/10

    Незаряженные конденсаторы и катушка в цепи с идеальным источником: скорость роста тока в катушке сразу после замыкания (ЭДС самоиндукции = напряжение на катушке), выделившаяся теплота, ток или напряжение в момент, когда ток через заданный конденсатор равен I₀. (варианты 5–8)

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  41. Конденсаторы и резисторы R и 2R

    Росатом · 2021/22 · отборочный этап · 11 кл. · №4 · смежная тема
    6/10

    Один заряженный конденсатор подключают к незаряженному через резисторы R и 2R; энергия делится в токах по сопротивлениям, и находятся теплоты на каждом резисторе из закона сохранения заряда и энергии.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.