Конденсатор и ЭДС источника
3/10Незаряженный конденсатор ёмкостью \(C = 0{,}1\) мкФ подключают к источнику тока по схеме, показанной на рисунке. Сопротивление резистора \(R = 500\) Ом, сопротивлением проводов и внутренним сопротивлением источника можно пренебречь. После замыкания ключа К на резисторе выделяется тепло, равное 7,2 мкДж. Чему равна ЭДС источника?

▶Показать разборСкрыть разбор
Ответ\(\mathcal{E} = 12\) В.
РешениеПри замыкании цепи через резистор проходит ток зарядки до тех пор, пока конденсатор не зарядится до напряжения, равного ЭДС источника тока. При этом через источник тока протечёт заряд, равный \(q = CU = C\mathcal{E}\). Тогда в источнике тока будет совершена работа \(A = q\mathcal{E} = C\mathcal{E}^2\).
Энергия, которую приобретёт при этом заряженный конденсатор, равна \[W_p = \frac{CU^2}{2} = \frac{C\mathcal{E}^2}{2}.\]
Так как сопротивлением проводов и внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь, то можно применить закон сохранения энергии: \(A_{\text{ист}} = Q + W_p\), т.е. \(C\mathcal{E}^2 = Q + \dfrac{C\mathcal{E}^2}{2}\), откуда \[\mathcal{E} = \sqrt{\frac{2Q}{C}} = \sqrt{\frac{2\cdot 7{,}2\cdot 10^{-6}}{0{,}1\cdot 10^{-6}}} = 12\ \text{В}.\]
Похожие задачи
- Конденсатор после замыкания ключа (B3) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Ток через резистор (A25) ЕГЭ 2010, 11 кл.
- Сила тока по данным конденсатора (А25) ЕГЭ 2010, 11 кл.
- Ток в цепи с конденсатором (A25) ЕГЭ 2010, 11 кл.
- Ток в цепи с конденсатором (A25) ЕГЭ 2010, 11 кл.
- Сила тока в цепи (A25) ЕГЭ 2010, 11 кл.