Задача № 40

Найти заряд на обкладках конденсатора в схеме, изображённой на рисунке. Ёмкость конденсатора 1 мкФ, ЭДС источника 4 В, внутренне сопротивление источника 2 Ом, сопротивление резистора  14 Ом.

Решение

По определению электроемкости заряд на обкладках конденсатора . Ёмкость задана по условию, необходимо найти напряжение. Конденсатор в цепях постоянного тока является разрывом цепи. По участку цепи, содержащему конденсатор, ток не протекает. Разность потенциалов на обкладках конденсатора равна разности потенциалов между точками  и  – если через резистор  ток не протекает, то потенциал правой пластины конденсатора равен потенциалу точки . По схеме видно, что участок, содержащий конденсатор, подключен параллельно резистору . Поэтому напряжение на конденсаторе можно найти, используя закон Ома для участка цепи для резистора :

.

Силу тока, протекающего через резистор, можно определить по закону Ома для полной цепи:

.

Особое внимание следует обратить на то, что в знаменателе стоит только сопротивление резистора , через резистор  ток не протекает, поэтому его нельзя учитывать для расчёта силы тока. В знаменателе закона Ома для полной цепи учитываются только сопротивления, через которые протекает электрический ток. 

Окончательно для напряжения получим:

.

Заряд на обкладках конденсатора:

.

Подставим числовые значения:

.

Ответ: 3,5 мкКл.