Номер 16, страница 58 - гдз по физике 11 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.
Тип: Самостоятельные и контрольные работы
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2020 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: фиолетовый
ISBN: 978-5-09-097-598-8
Популярные ГДЗ в 11 классе
Законы постоянного тока. Задачи для повторения - номер 16, страница 58.
№16 (с. 58)
Условие. №16 (с. 58)
скриншот условия

16. В приведённой на рисунке схеме сопротивления резисторов: $R_1 = 4 \text{ Ом}$, $R_2 = 7 \text{ Ом}$, $R_3 = 3 \text{ Ом}$. Источник тока имеет ЭДС $3,6 \text{ В}$ и внутреннее сопротивление $1 \text{ Ом}$, а заряд на обкладках конденсатора $4,2 \text{ мкКл}$. Определите ёмкость конденсатора.
Решение. №16 (с. 58)
Дано:
$R_1 = 4$ Ом
$R_2 = 7$ Ом
$R_3 = 3$ Ом
$\mathcal{E} = 3,6$ В
$r = 1$ Ом
$q = 4,2$ мкКл
$q = 4,2 \cdot 10^{-6}$ Кл
Найти:
$C$
Решение:
В установившемся режиме постоянного тока конденсатор полностью заряжен и ток через него не течет. Конденсатор $C$ и резистор $R_2$ соединены последовательно, следовательно, ток через эту ветвь цепи равен нулю. Это означает, что для расчета токов в цепи эту ветвь можно не учитывать.
Таким образом, ток, создаваемый источником, протекает по цепи, состоящей из последовательно соединенных резисторов $R_1$, $R_3$ и внутреннего сопротивления источника $r$.
Общее сопротивление этой цепи равно:
$R_{общ} = R_1 + R_3 + r = 4 \text{ Ом} + 3 \text{ Ом} + 1 \text{ Ом} = 8 \text{ Ом}$
Сила тока в цепи по закону Ома для полной цепи:
$I = \frac{\mathcal{E}}{R_{общ}} = \frac{3,6 \text{ В}}{8 \text{ Ом}} = 0,45 \text{ А}$
Ветвь с конденсатором $C$ и резистором $R_2$ подключена параллельно к резистору $R_3$. Напряжение на параллельных участках цепи одинаково. Найдем напряжение на резисторе $R_3$:
$U_3 = I \cdot R_3 = 0,45 \text{ А} \cdot 3 \text{ Ом} = 1,35 \text{ В}$
Напряжение на ветви с конденсатором и резистором $R_2$ равно $U_{C2} = U_C + U_2$, где $U_C$ — напряжение на конденсаторе, а $U_2$ — напряжение на резисторе $R_2$. Так как ток через эту ветвь не течет, напряжение на резисторе $R_2$ равно нулю ($U_2 = I_2 \cdot R_2 = 0 \cdot R_2 = 0$).
Следовательно, напряжение на конденсаторе равно напряжению на всей ветви, которое, в свою очередь, равно напряжению на параллельном ему участке с резистором $R_3$:
$U_C = U_3 = 1,35 \text{ В}$
Ёмкость конденсатора связана с зарядом и напряжением формулой:
$C = \frac{q}{U_C}$
Подставим числовые значения:
$C = \frac{4,2 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}}{1,35 \text{ В}} \approx 3,11 \cdot 10^{-6} \text{ Ф}$
Переводя в микрофарады, получаем:
$C \approx 3,1$ мкФ
Ответ: ёмкость конденсатора приблизительно равна $3,1$ мкФ.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 11 класс, для упражнения номер 16 расположенного на странице 58 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2020 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 №16 (с. 58), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.