Задачи средней трудности. В1.Найти ток I, текущий через резистор с сопротив­лением R1в схеме, параметры которой даны на рис

Рис. 17.19   Рис. 17.20

В1.Найти ток I, текущий через резистор с сопротив­лением R₁в схеме, параметры которой даны на рис. 17.19, в первый момент после замыкания ключа, если до этого напряжение на конденсаторе было постоянным.

В2. Найдите напряжения на кон­денсаторах С₁и С₂ в схеме на рис. 17.20, если известно, что при замы­кании резистора с сопротивлением R накоротко ток через батарею возра­стает в три раза. ЭДС батареи рав­на õ.

В3. До какого потенциала зарядится конденсатор С, при­соединенный к источнику тока с ЭДС õ = 3,6 В по схеме, изображенной на рис. 17.21? Какой заряд будет при этом на обкладках конденсатора, если его емкость равна 2 мкФ?

В4. Найти напряжение на конденсаторе емкости С в схеме на рис. 17.22. Внутреннее сопротивление источника равно нулю.

Рис. 17.21Рис. 17.22

В5. Конденсатор емкости С и резисторы, сопротивления которых равны R₁и R₂, включены в электрическую цепь, как показано на рис. 17.23. Найти заряд на конденсаторе, если по цепи течет постоянный ток. Напряжение U₀известно.

Рис. 17.23 Рис. 17.24

В6. В цепь, питаемую источником тока с внутренним сопротивлением r = 3 Ом, входят два резистора с одинако­выми сопротивлениями R₁= R₂ = = 28Ом, включенные парал­лельно, и резистор с сопротивлением R₃ = = 40 Ом (рис. 17.24). Параллельно резистору R₃подключен конденсатор емкости С = 5 мкФ, заряд которого q = 4,2 Кл. Найти ЭДС источника.

В7. Два одинаковых сопро­тивления по r = 100 Ом, соеди­ненных параллельно, и последо­вательно соединенное с ними со­противление R = = 200 Ом подклю­чены к источнику постоянного тока (рис. 17.25). К концам параллельно со­единенных сопротивлений подклю­чен конденсатор емкостью С = 10 мкФ. Определить ЭДС õ источника тока, если заряд на конденсаторе q = 2,2×10^–4 Кл. Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением проводов можно пренебречь.

Рис. 17.25 Рис. 17.26

В8.В схеме, изображенной на рис. 17.26, величины ЭДС õ₁ и õ₂ батарей, их внутренние сопротивления r₁ и r₂,сопротивление R иемкость С заданы. Определить заряд конденсатора.

В9. Найти заряд конденсатора (рис. 17.27). Считать õ₁ > õ₂.

Рис. 17.27 Рис. 17.28

В10.Конденсаторы емкости С₁, С₂, С₃ включены в схему с резистором, как показано на рис. 17.28. Найти установив­шиеся заряды на конденсаторах. Напряжение U и сопротивление резистора R известны.

Задачи трудные

С1. Определите напряжения U₁ и U₂ на конденсаторах с емкостями С₁ и С₂ (рис. 17.29).

Рис. 17.29 Рис. 17.30

С2.Найти заряды q₁, q₂ и q₃ на каждом из конденса­торов в схеме, параметры которой даны на рис. 17.30.

С3. Определите ЭДС источника (рис. 17.31), если заряд конденсатора q = 1,08 мКл. Сопротивления резисторов: R₁= 90 Ом; R₂= 30 Ом; R₃= = 60 Ом; R₄= 40 Ом. Внутреннее сопротивление источника r = 1 Ом. Емкость конденсатора С = 5 мкФ.

Рис. 17.31 Рис. 17.32

С4. Батарею с внутренним сопротивлением r = 1,0 Омподключают к цепи, состоящей из конденсатора емкостью С = 100 мкФ и двух сопротивлений R₁ = 3,0 Ом и R₂ =6,0 Ом (рис. 17.32). Сразу после замыкания ключа K, когда конденсатор еще не успел зарядиться, амперметр показывает ток I = 8,0 А. Найти заряд на обкладках конденсатора, когда он зарядится.

С5.Конденсатор емкости С и резисторы, сопротивления которых равны R, включены в электрическую цепь, как показано на рис. 17.33. Найти установившийся заряд на конден­саторе. Напряжение U₀известно.

Рис. 17.33 Рис. 17.34

С6. Конденсаторы емкости С₁ и С₂и резисторы, сопротивления которых равны R₁, R₂, R₃,включены в элект­рическую цепь, как показано на рис. 17.34. Найти установив­шиеся заряды на конденсаторах. Напряжение U₀известно.

С7. Какой заряд протечет через гальванометр G в схеме, показанной на рис. 17.35, если замкнуть ключ K? Здесь С₁ и С₂– емкости конденсаторов, R₁ и R₂ – сопро­тивления, õ– ЭДС и r – внутреннее сопротивление ба­тареи. При каком соотношении между параметрами схемы заряд через гальванометр при замыкании ключа не будет протекать?

Рис. 17.35 Рис. 17.36

С8.Найти разность потенциалов между точками А и В в цепи, изображенной на рис. 17.36. Внутренним сопротивлением источника пренебречь. ЭДС источника равна õ.

Рис. 17.37

С9. Конденсаторы емкости С₁, С₂, С₃и резисторы, сопротивления которых равны R₁ и R₂,включены в элект­рическую цепь, как показано на рис. 17.37. Найти установив­шиеся заряды на конденсаторах. Напряжение U₀известно.

С10.Два элемента с ЭДС õ₁ = 4 В и õ₂ = 2 В и внут­ренними сопротивлениями r₁= 0,25 Ом и r₂ = 0,75 Ом вклю­чены в схему, изображенную на рис. 17.38. Сопротивления резисторов R₁ = l Ом и R₂ = 3 Ом, емкость конденсатора С = 2мкФ. Найти заряд на конденсаторе.

Рис. 17.38 Рис. 17.39

Рис. 17.40   Рис. 17.41

С11. Определить разность потенциалов на конденсато­ре С в схеме, изображенной на рис. 17.39. Величины сопро­тивлений, ЭДС батарей и их полярность указаны на ри­сунке. Внутренними сопротивлениями батарей прене­бречь. Какой знак будет иметь заряд на верхней пла­стине конденсатора?

С12. Найти заряды на конденсаторах C₁и С₂в схеме, показанной на рис. 17.40. Внутренними сопротивлениями батарей пренебречь.

С13.Определить разность потенциалов на конденсато­ре С в схеме, изображенной на рис. 17.41. Величины сопро­тивлений, ЭДС батарей и их полярность указаны на ри­сунке. Внутренними сопротивлениями батарей прене­бречь. Какой знак будет иметь заряд на верхней пла­стине конденсатора С при õ₁ = õ₂?

С14. Определите заряд q на конденса­торе емкости С (рис. 17.42). Внутреннее сопротивление источ­ника пренебрежимо мало.

Рис. 17.42 Рис. 17.43

С15. Конденсаторы, емкости которых равны С,и резисторы, имеющие сопротивления 2R и R, включены в цепь, как показано на рис. 17.43. Найти заряд на заземленной обкладке конденсатора. Напряжение U₀известно.

С16.Заряженный до некоторого напряжения конденсатор емкостью С = 200 мкф подключают к батарее с ЭДС õ = 15 В через сопротивление R = 24 Ом (рис. 17.44). Сразу после замыкания ключа по сопротивлению начинает протекать ток I = 0,25А. Какое количество тепла выделится в сопротивлении к моменту, когда ток в нем прекратится? Каково начальное напряжение U на конденсаторе? Внутренним сопротивлением батареи пренебречь.

Рис. 17.44 Рис. 17.45

С17. Конденсатор емкостью С = 60 мкФ подключен к цепи постоянного тока так, как показано на рис. 17.45. Найти количество тепла, которое выделится на сопротивлении R₁ = 100 Ом после отключения источника тока в точке K, если его ЭДС õ = 10 В и внутреннее сопротивление r = = 5 Ом, а сопротивление R = 20 Ом.

Рис. 17.46

С18. В схеме, изображенной на рис. 17.46, напряжение на конденсаторе С₂ равно U, а конденсаторы С₁и С₃ не заряжены. Ключ K попеременно переключают в положения А и В. Какое количество теплоты выделится после очень большого числа переключений?

С19. Конденсатор С разряжается через резистор R и перемычку АВ (рис. 17.47). В тот момент, когда ток разряда составил I₀, перемычка перегорела. Какое количество тепла выделится в схеме, начиная с этого момента?

Рис. 17.47