НПСФ 2014, 11–12 клас — Задача 2. Електрическа верига

Национално пролетно състезание по физика 2014, тема за 11. – 12. клас · 15 март 2014 г. · 10 т.

Условие

Електрическата верига на фиг. 2 е съставена от три резистора със съпротивления $R_1 = 1\ \Omega$, $R_2 = 2\ \Omega$, $R_3 = 3\ \Omega$, кондензатор с капацитет $C = 2\ \mathrm{\mu F}$, източник на електродвижещо напрежение $\mathcal{E}$ с вътрешно съпротивление $r = 0{,}5\ \Omega$, идеален амперметър и два превключвателя $\mathrm{К}_1$ и $\mathrm{К}_2$. В началния момент и двата ключа са отворени. След като сме изчакали да спре да тече ток през кондензатора, е измерено, че зарядът му е $q^{\mathrm{OO}} = 9\ \mathrm{\mu C}$.

а) Намерете големината на електродвижещото напрежение $\mathcal{E}$. [1 т.]

б) Ключът $\mathrm{К}_1$ остава отворен, а $\mathrm{К}_2$ се затваря, след което се изчаква да мине достатъчно дълго време, за да не протича ток през кондензатора. Какво е показанието $I^{\mathrm{OC}}$ на амперметъра тогава? Колко е зарядът на кондензатора $q^{\mathrm{OC}}$? [3 т.]

в) Разгледайте ситуацията, в която ключът $\mathrm{К}_1$ е затворен, а $\mathrm{К}_2$ е отворен. След като е минало достатъчно дълго време, за да не тече ток през кондензатора, определете тока през амперметъра $I^{\mathrm{CO}}$. На колко е равен тогава зарядът на кондензатора $q^{\mathrm{CO}}$? [3 т.]

г) Нека и двата ключа да са затворени. Намерете показанието на амперметъра $I^{\mathrm{CC}}$ и заряда на кондензатора $q^{\mathrm{CC}}$, след като е минало достатъчно дълго време, така че през кондензатора да не тече ток. [3 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: proletni_2014_11-12problems.pdf · официални решения: proletni_2014_11-12solutions.pdf