Контрольная работа по "Физике"

Вариант 33. Задача 1

        Конденсаторы С1, С2, С3, С4, С5, С6 соединены по схеме, приведенной на рис.1, и подключены к источнику с постоянным напряжением U. Определить общую емкость конденсаторов С и заряд каждого конденсатора и всей цепи. Данные для расчета взять из таблицы 1.

Таблица 1

[pic 1]

Рис.1. Схема цепи

Решение:

1. Определяем емкость последовательно соединенных конденсаторов С5 и С6:

[pic 2] мкФ.

2. Определяем емкость параллельно соединенных конденсаторов С4 и С56:

[pic 3] = [pic 4] + [pic 5] = 3 + 2,4 = 5,4  мкФ.

Определяем емкость параллельно соединенных конденсаторов С3 и С2:

[pic 6]= [pic 7] + [pic 8]= 6 + 3 = 9  мкФ.

3. Определяем емкость последовательно соединенных конденсаторов С23 и С456:

[pic 9]  мкФ

4. Определяем емкость параллельно соединенных конденсаторов С1 и СED:

[pic 10]= [pic 11] + [pic 12]= 2 + 3,375 = 5,375  мкФ.

Это эквивалентная емкость цепи. Получаем схему (рис.1,б):

[pic 13]

Рис.1,б.

5. Определяем общий заряд всей цепи:

[pic 14]  Кл.

6. Напряжение на первом конденсаторе:

U1 = U = 180  В

7. Определяем заряды на параллельных ветвях:

[pic 15]  Кл;

[pic 16]  Кл.

8. При последовательном соединении конденсаторов заряд всей группы конденсаторов и каждого конденсатора один и тот же:

Q23 = Q456 = QED = 607,5·10-6  Кл

9. Определяем напряжение, создаваемое зарядом Q23:

U2 = U3 = Q23/[pic 17] = 607,5·10-6 / 9∙10-6 = 67,5  В

10. Определяем заряды на параллельных ветвях:

[pic 18]  Кл;

[pic 19]  Кл.

11. Определяем напряжение, создаваемое зарядом Q456:

U4 = U56 = Q456/[pic 20] = 607,5·10-6 / 5,4∙10-6 = 112,5  В

12. Заряд на С4:

[pic 21]  Кл

13. При последовательном соединении конденсаторов заряд всей группы конденсаторов и каждого конденсатора один и тот же:

Q56 = Q5 = Q6 = [pic 22] Кл

14. Определяем напряжение на конденсаторах [pic 23] и [pic 24]:

U5 = Q5/[pic 25] = 270·10-6 / 4∙10-6 = 67,5  В;

U6 = Q6/[pic 26] = 270·10-6 / 6∙10-6 = 45  В.

Задача 2

        В электрической цепи постоянного тока известны ЭДС источников питания  Е1 и Е2, их внутренние сопротивления R01 и R02, сопротивления приемников электроэнергии R1, R2, R3 и R4.