Номер 1, страница 348 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Задачи для самостоятельного решения

1. Разность потенциалов между обкладками конденсатора ёмкостью 0,1 мкФ изменилась на 175 В. Определите изменение заряда конденсатора.

Дано:

Ёмкость конденсатора, $C = 0,1$ мкФ

Изменение разности потенциалов, $\Delta U = 175$ В

$C = 0,1 \text{ мкФ} = 0,1 \cdot 10^{-6} \text{ Ф} = 10^{-7} \text{ Ф}$

Найти:

Изменение заряда, $\Delta q$ - ?

Решение:

Заряд $q$ на обкладках конденсатора, его ёмкость $C$ и разность потенциалов (напряжение) $U$ между обкладками связаны соотношением:

$q = C \cdot U$

Поскольку ёмкость конденсатора $C$ в данном случае является постоянной величиной, то изменение заряда $\Delta q$ при изменении разности потенциалов $\Delta U$ можно найти следующим образом:

Пусть начальный заряд и напряжение были $q_1$ и $U_1$, а конечные — $q_2$ и $U_2$. Тогда:

$q_1 = C \cdot U_1$

$q_2 = C \cdot U_2$

Изменение заряда равно:

$\Delta q = q_2 - q_1 = C \cdot U_2 - C \cdot U_1 = C \cdot (U_2 - U_1)$

Так как $\Delta U = U_2 - U_1$, получаем формулу для нахождения изменения заряда:

$\Delta q = C \cdot \Delta U$

Подставим числовые значения, предварительно переведенные в систему СИ:

$\Delta q = 10^{-7} \text{ Ф} \cdot 175 \text{ В} = 175 \cdot 10^{-7} \text{ Кл}$

Для удобства представим ответ в микрокулонах (мкКл), где $1 \text{ мкКл} = 10^{-6} \text{ Кл}$:

$\Delta q = 175 \cdot 10^{-7} \text{ Кл} = 17,5 \cdot 10^{-6} \text{ Кл} = 17,5 \text{ мкКл}$

Ответ: изменение заряда конденсатора составляет $17,5$ мкКл.