Дано:
C1 = 1 мкФ = 1 * 10^(-6) Ф (емкость заряженного конденсатора)
C2 = 4 мкФ = 4 * 10^(-6) Ф (емкость незаряженного конденсатора)
U1 = 500 В (начальная разность потенциалов на первом конденсаторе)
Найти: разность потенциалов на конденсаторах U и заряд каждого конденсатора Q1 и Q2.
Решение:
Сначала найдем начальный заряд Q1 на заряженном конденсаторе:
Q1 = C1 * U1
Q1 = (1 * 10^(-6)) * 500
Q1 = 5 * 10^(-4) Кл
После подключения второго конденсатора, заряды распределятся между конденсаторами. Поскольку конденсаторы соединены параллельно, на них будет одна и та же разность потенциалов U.
Общий заряд Q_total после соединения равен начальному заряду Q1:
Q_total = Q1 = 5 * 10^(-4) Кл
Общая емкость системы, состоящей из конденсаторов, подключенных параллельно, вычисляется как:
C_total = C1 + C2
C_total = (1 * 10^(-6)) + (4 * 10^(-6))
C_total = 5 * 10^(-6) Ф
Теперь можем найти новую разность потенциалов U:
U = Q_total / C_total
U = (5 * 10^(-4)) / (5 * 10^(-6))
U = 100 В
Теперь найдем заряд на каждом из конденсаторов после подключения.
Заряд на первом конденсаторе Q1_new:
Q1_new = C1 * U
Q1_new = (1 * 10^(-6)) * 100
Q1_new = 1 * 10^(-4) Кл
Заряд на втором конденсаторе Q2:
Q2 = C2 * U
Q2 = (4 * 10^(-6)) * 100
Q2 = 4 * 10^(-4) Кл
Ответ:
Разность потенциалов на конденсаторах U = 100 В.
Заряд на первом конденсаторе Q1_new = 1 * 10^(-4) Кл.
Заряд на втором конденсаторе Q2 = 4 * 10^(-4) Кл.