Конденсатор емкости C заряжается до напряжения U через сопротивление R от источника с малым внутренним сопротивлением. ЭДС источника равна . Получите зависимость напряжения на конденсаторе от времени как функцию U(t). Исследуйте поведение этой функции в зависимости от параметров схемы (R, C, ). Как зависит от времени сила тока в цепи? Чему равна сила тока сразу после замыкания ключа?
от

1 Ответ

Для получения зависимости напряжения на конденсаторе от времени, можно воспользоваться уравнением зарядки конденсатора:

i(t) = (E/R) * e^(-t/(RC))

где i(t) - сила тока в цепи в момент времени t, E - ЭДС источника, R - сопротивление, C - емкость конденсатора, t - время.

Интегрируя ток по времени, получаем зависимость напряжения на конденсаторе от времени:

U(t) = E * (1 - e^(-t/(RC)))

Теперь рассмотрим поведение этой функции в зависимости от параметров схемы:

При увеличении сопротивления R время зарядки конденсатора увеличивается, что приводит к более плавному нарастанию напряжения на конденсаторе.

При увеличении емкости C время зарядки также увеличивается, что приводит к более плавному нарастанию напряжения на конденсаторе.

При увеличении ЭДС E нарастание напряжения на конденсаторе происходит быстрее.

Сила тока в цепи также зависит от времени и может быть найдена по закону Ома:

i(t) = E/R * e^(-t/(RC))

При замыкании ключа (в момент времени t=0) сила тока в цепи будет максимальной и равна E/R.
от