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.
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.