Дано:
- Электроёмкости конденсаторов: C1 = 4 мкФ = 4 × 10^(-6) Ф, C2 = 2 мкФ = 2 × 10^(-6) Ф
- Сопротивления резисторов: R1 = 0,5 Ом, R2 = 2 Ом
- Напряжение на полюсах источника тока: U = 10 В
- Внутренним сопротивлением источника можно пренебречь.
Найти: заряд, который пройдёт через ключ после его замыкания.
Решение:
1. Сначала определим, как соединены элементы цепи. Конденсаторы C1 и C2 соединены параллельно, так как заряд на конденсаторах будет одинаковым, а напряжение через них тоже.
2. Сначала найдем общее сопротивление цепи. Резисторы R1 и R2 соединены последовательно, поэтому их общее сопротивление:
R_общ = R1 + R2
R_общ = 0,5 + 2
R_общ = 2,5 Ом
3. Затем, зная напряжение U и общее сопротивление цепи, можем найти ток, который будет протекать через цепь после замыкания ключа. Закон Ома для всей цепи:
I = U / R_общ
I = 10 / 2,5
I = 4 А
4. Ток будет заряжать конденсаторы. Заряд на каждом конденсаторе можно найти по формуле:
Q = C × U
Для конденсатора C1:
Q1 = C1 × U
Q1 = 4 × 10^(-6) × 10
Q1 = 4 × 10^(-5) Кл
Для конденсатора C2:
Q2 = C2 × U
Q2 = 2 × 10^(-6) × 10
Q2 = 2 × 10^(-5) Кл
5. Заряд, который пройдет через ключ, будет суммой зарядов на конденсаторах C1 и C2:
Q = Q1 + Q2
Q = 4 × 10^(-5) + 2 × 10^(-5)
Q = 6 × 10^(-5) Кл
Ответ: заряд, который пройдет через ключ, составит 6 × 10^(-5) Кл.