Два резистора сопротивлениями R1 = R2 = = 100 Ом, соединенные параллельно, и последовательно соединенный с ними резистор сопротивлением R3 = 200 Ом подключены к источнику постоянного тока, внутреннее сопротивление которого r = 0. К концам параллельно соединенных резисторов подключен конденсатор электроемкостью C = 10,0 мкФ. Определите ЭДС E источника тока, если заряд на конденсаторе q = 0,220 мКл

Ответ:

Для решения задачи найдем напряжение на конденсаторе, затем используем это напряжение, чтобы найти ЭДС E источника тока.

Для начала, найдем напряжение на конденсаторе, используя формулу q = C * V, где q - заряд на конденсаторе, C - емкость конденсатора, V - напряжение на конденсаторе. Мы уже знаем значение заряда q = 0.220 мКл и емкость C = 10.0 мкФ (микрофарад). Подставим известные значения и найдем напряжение на конденсаторе:

V = q / C

V = 0.220 мКл / 10.0 мкФ

V = 22 В

Теперь мы можем найти напряжение на параллельно соединенных резисторах. Подключение резисторов параллельно означает, что напряжение на каждом из них одинаково. Таким образом, напряжение на параллельно соединенных резисторах равно напряжению на конденсаторе, то есть V = 22 В.

Теперь мы можем использовать закон Ома, чтобы найти общий ток, текущий через параллельно соединенные резисторы. Закон Ома утверждает, что ток (I) равен напряжению (V) поделенному на сопротивление (R). Для резисторов R1 и R2, подключенных параллельно:

I = V / R

I = 22 В / 100 Ω

I = 0.22 А

Теперь найдем общее сопротивление (Rп) параллельного соединения резисторов R1 и R2. Формула для расчета общего сопротивления для двух резисторов, соединенных параллельно, выглядит так:

1/Rп = 1/R1 + 1/R2

1/Rп = 1/100 + 1/100

1/Rп = 2/100

Rп = 100/2

Rп = 50 Ω

Теперь мы можем найти суммарное сопротивление цепи, включая последовательно соединенный резистор R3. Общее сопротивление цепи (Rобщ) равно сумме общего сопротивления параллельного соединения и последовательно соединенного резистора:

Rобщ = Rп + R3

Rобщ = 50 Ω + 200 Ω

Rобщ = 250 Ω

Теперь, используя закон Ома (V = I * R), мы можем найти ЭДС E источника тока:

E = I * Rобщ

E = 0.22 А * 250 Ω

E = 55 В

Таким образом, ЭДС источника постоянного тока равна 55 В.