Условие:
Конденсаторы с емкостями 5 мкФ и 300 нФ соединены
последовательно и подключены к источнику с напряжением 220 В. Второй
конденсатор наполнили керосином (ε = 2). На сколько изменится заряд на
втором конденсаторе?
Решение:
Рассмотрим два конденсатора: 1) Первый имеет емкость C₁ = 5·10⁻⁶ Ф, 2) Второй – C₂ = 300·10⁻⁹ Ф, соединенные последовательно с источником напряжения U = 220 В. При последовательном соединении через них протекает один и тот же заряд Q, который равен произведению равносерийной емкости цепи на напряжение.
Шаг 1. Найдем равносерийную емкость цепи без керосина. Для последовательного соединения выполняется: 1/Ceq = 1/C₁ + 1/C₂. Подставляем значения: 1/Ceq = 1/(5·10⁻⁶) + 1/(300·10⁻⁹).
Выполним расчёт: 1/(5·10⁻⁶) = 200000 (1/Ф), 1/(300·10⁻⁹) = 3,33...