Номер 4, страница 434 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.

Тип: Учебник

Серия: алгоритм успеха

Издательство: Просвещение

Год издания: 2011 - 2025

Уровень обучения: базовый и углублённый

Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами

ISBN: 978-5-09-091742-1

Популярные ГДЗ в 10 классе

Вопросы. Параграф 77. Параллельное и последовательное соединения конденсаторов. Глава 10. Электростатика. Электродинамика - номер 4, страница 434.

№4 (с. 434)
Условие. №4 (с. 434)
скриншот условия
Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета, страница 434, номер 4, Условие

4. На основании каких законов можно получить формулу для расчёта ёмкости батареи, состоящей:

а) из параллельно соединённых конденсаторов;

б) из последовательно соединённых конденсаторов?

Решение. №4 (с. 434)

а) из параллельно соединённых конденсаторов

Формула для расчёта общей ёмкости батареи, состоящей из параллельно соединённых конденсаторов, выводится на основании закона сохранения электрического заряда и свойства равенства напряжений для элементов, соединённых параллельно.

При параллельном соединении напряжение на каждом конденсаторе одинаково и равно общему напряжению батареи: $U_{общ} = U_1 = U_2 = ... = U_n$. Это следует из того, что все конденсаторы подключены к одним и тем же двум точкам цепи.

Согласно закону сохранения заряда, общий заряд батареи $q_{общ}$ равен сумме зарядов на каждом из конденсаторов: $q_{общ} = q_1 + q_2 + ... + q_n$.

Используя определение ёмкости $C = q/U$, выразим заряд каждого конденсатора как $q_i = C_i \cdot U_i$ и общий заряд как $q_{общ} = C_{общ} \cdot U_{общ}$.

Подставим эти выражения в уравнение для зарядов:
$C_{общ} \cdot U_{общ} = C_1 \cdot U_1 + C_2 \cdot U_2 + ... + C_n \cdot U_n$
Учитывая, что все напряжения равны ($U_{общ} = U_1 = U_2 = ...$), получаем:
$C_{общ} \cdot U_{общ} = (C_1 + C_2 + ... + C_n) \cdot U_{общ}$
Сократив $U_{общ}$, приходим к формуле для общей ёмкости:
$C_{общ} = C_1 + C_2 + ... + C_n$

Ответ: Формула выводится на основании закона сохранения электрического заряда и свойства равенства напряжений на элементах при их параллельном соединении.

б) из последовательно соединённых конденсаторов

Формула для расчёта общей ёмкости батареи, состоящей из последовательно соединённых конденсаторов, выводится на основании закона сохранения электрического заряда и свойства аддитивности (сложения) напряжений для элементов, соединённых последовательно.

При последовательном соединении, вследствие закона сохранения заряда и явления электростатической индукции, заряд на каждом конденсаторе одинаков: $q_{общ} = q_1 = q_2 = ... = q_n$.

Общее напряжение на батарее равно сумме напряжений на каждом из конденсаторов: $U_{общ} = U_1 + U_2 + ... + U_n$. Это является следствием аддитивности разности потенциалов.

Используя определение ёмкости $C = q/U$, выразим напряжение на каждом конденсаторе как $U_i = q_i / C_i$ и общее напряжение как $U_{общ} = q_{общ} / C_{общ}$.

Подставим эти выражения в уравнение для напряжений:
$\frac{q_{общ}}{C_{общ}} = \frac{q_1}{C_1} + \frac{q_2}{C_2} + ... + \frac{q_n}{C_n}$
Учитывая, что все заряды равны ($q_{общ} = q_1 = q_2 = ...$), получаем:
$\frac{q_{общ}}{C_{общ}} = q_{общ} \cdot (\frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + ... + \frac{1}{C_n})$
Сократив $q_{общ}$, приходим к формуле для общей ёмкости:
$\frac{1}{C_{общ}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + ... + \frac{1}{C_n}$

Ответ: Формула выводится на основании закона сохранения электрического заряда (следствием которого является равенство зарядов на конденсаторах) и свойства сложения напряжений на элементах при их последовательном соединении.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 4 расположенного на странице 434 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №4 (с. 434), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.