Три конденсатора с электроемкостями 6, 4 и * соединены последовательно. Известно, что электроемкость батареи конденсаторов составляет 1.9, а напряжения и заряды на конденсаторах равны 30, *, Из и *, *, * соответственно. Каковы значения величин, обозначенных *?

Физика 11 класс Электрические цепи конденсаторы электроемкость последовательное соединение напряжение заряд физика 11 класс задачи по физике электрические цепи расчет конденсаторов Новый

Для решения задачи о трех конденсаторах, соединенных последовательно, давайте сначала вспомним, как рассчитывается эквивалентная электроемкость в такой цепи. При последовательном соединении конденсаторов их эквивалентная электроемкость (C) рассчитывается по формуле:

1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3

Где C1, C2 и C3 - электроемкости отдельных конденсаторов. В нашем случае:

• C1 = 6 мкФ
• C2 = 4 мкФ
• C3 = ? (неизвестный конденсатор)

Из условия задачи мы знаем, что эквивалентная электроемкость равна 1.9 мкФ. Подставим известные значения в формулу:

1/1.9 = 1/6 + 1/4 + 1/C3

Теперь найдем общее значение:

1/6 = 0.1667, 1/4 = 0.25

Сложим эти значения:

1/6 + 1/4 = 0.1667 + 0.25 = 0.4167

Теперь подставим это в уравнение:

1/1.9 = 0.4167 + 1/C3

Вычтем 0.4167 из обеих сторон:

1/1.9 - 0.4167 = 1/C3

Теперь найдем 1/1.9:

1/1.9 = 0.5263

Подставим это значение:

0.5263 - 0.4167 = 1/C3

Вычтем:

0.1096 = 1/C3

Теперь найдем C3:

C3 = 1/0.1096 ≈ 9.12 мкФ

Теперь у нас есть значение C3. Далее, давайте найдем напряжение на каждом конденсаторе, учитывая, что напряжение на конденсаторах, соединенных последовательно, складывается, и заряд на каждом конденсаторе одинаковый.

Сначала посчитаем заряд (Q) на конденсаторах, используя эквивалентную электроемкость и общее напряжение (V) на батарее:

Q = C * V

Мы знаем, что V = 30 В, и C = 1.9 мкФ:

Q = 1.9 мкФ * 30 В = 0.057 мКл

Теперь найдем напряжение на каждом конденсаторе:

• Напряжение на первом конденсаторе (U1): U1 = Q / C1 = 0.057 / 6 = 0.0095 В = 9.5 В
• Напряжение на втором конденсаторе (U2): U2 = Q / C2 = 0.057 / 4 = 0.01425 В = 14.25 В
• Напряжение на третьем конденсаторе (U3): U3 = Q / C3 = 0.057 / 9.12 = 0.00625 В = 6.25 В

Теперь у нас есть все необходимые значения:

• C3 ≈ 9.12 мкФ
• U1 ≈ 9.5 В
• U2 ≈ 14.25 В
• U3 ≈ 6.25 В

Таким образом, мы нашли все неизвестные величины. Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их!