Физика. ЕРЦ. АДС, Резистор, Конденсатор. Определить напряжение на обкладках конденсатора, его заряд и энергию: ...

Для решения задачи необходимо использовать законы Кирхгофа, закон Ома, закон сохранения электрической энергии и формулы для расчета заряда и энергии конденсатора. 1) До замыкания ключа на конденсаторе нет заряда и напряжение равно нулю. 2) После замыкания ключа конденсатор начинает заряжаться. Сумма токов, текущих через R1, R2 и C, равна нулю, так как конденсатор в начальный момент времени ведет себя как короткое замыкание. Значит, сила тока, текущая через R3, равна E / R3 = 6 В / 8 Ом = 0,75 А. Напряжение на обкладках конденсатора будет расти со временем и можно использовать формулу для расчета заряда конденсатора: Q = C * U где Q - заряд конденсатора, C - его ёмкость, U - напряжение на обкладках. По мере зарядки конденсатора его напряжение будет увеличиваться. Так как начальное напряжение равно нулю, то можно записать: Q = C * (E - U) где E - ЭДС источника тока. При достижении максимального напряжения на конденсаторе Umax, он будет полностью заряжен и заряд будет равен: Q = C * Umax Решая уравнение для заряда, можно найти максимальное напряжение на конденсаторе: C * Umax = C * E - C * Umax 2 * C * Umax = C * E Umax = E / 2 = 3 В Таким образом, максимальное напряжение на конденсаторе составляет 3 В, а его заряд: Q = C * Umax = 5 пиФ * 3 В = 15 пКл. 3) При замкнутом ключе сумма токов, текущих через R1, R2 и R3, равна нулю, значит, ток, текущий через источник тока, равен i = U / r = 6 В / 1 Ом = 6 А. Падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника будет равно I * r = 6 А * 1 Ом = 6 В, а напряжение на клеммах источника - E = 6 В.