23.9 (26.9). Конденсатор ёмкостью
C = 3 мкФ и резистор сопротивлением
R = 10 Ом присоединены к батарее с ЭДС E = 12 В и внутренним сопротивлением
r = 2 Ом (см. рисунок). Определите заряд конденсатора.
Ответ: ____ мкКл.
Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат (https://web-physics.ru/smf/index.php?msg=238) / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат (https://web-physics.ru/smf/index.php?msg=928) / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).
Решение. Заряд на конденсаторе определяется формулой
\[q=C \cdot U_c,\]
где
\[U_c=U_R=I_R \cdot R,\]
так как конденсатор подключен параллельно резистору. Если конденсатор зарядился, то ток через него не идет и цепь можно упростить (см. рисунок).
Силу тока через резистор
IR найдем по закону Ома для полной цепи
\[I_R=I=\frac{E}{r+R}.\]
Тогда
\[q=C \cdot I_R \cdot R=C \cdot \frac{E}{r+R}\cdot R,\]
q = 3·10
–5 Кл = 30 мкКл.
Ответ: 30 мкКл.