Question

Два конденсатори ємностями 5 мкФ і 10 мкФ заряджені до напруг 60 В і 100 В, відповідно. Визначити напругу на конденсаторах після того, як з’єднали їх обкладки, що мають однойменні заряди.
Напишіть повне розв'язання задачі за правилами оформлення задач з фізики

Answer 1

За законом збереження електричного заряду, після з'єднання обкладок конденсаторів заряд на кожному з них становитиме:

Q = Q1 + Q2

де Q1 і Q2 - початкові заряди на першому і другому конденсаторах відповідно.

Заряд на конденсаторі можна визначити як добуток його ємності C на напругу U:

Q = CU

Тоді для першого конденсатора маємо:

Q1 = C1U1 = 5 мкФ × 60 В = 300 мкКл

А для другого:

Q2 = C2U2 = 10 мкФ × 100 В = 1000 мкКл

Таким чином, після з'єднання обкладок заряд на конденсаторі складатиметься з суми початкових зарядів:

Q = Q1 + Q2 = 300 мкКл + 1000 мкКл = 1300 мкКл

Загальна ємність конденсаторів після з'єднання може бути знайдена за формулою:

C = C1 + C2 = 5 мкФ + 10 мкФ = 15 мкФ

Напруга на з'єднаних конденсаторах буде рівна:

U = Q / C = 1300 мкКл / 15 мкФ = 86,7 В

Таким чином, напруга на конденсаторах після з'єднання буде дорівнювати 86,7 В