Опре­де­лим, до ка­ко­го за­ря­да за­ря­дит­ся кон­ден­са­тор: Ра­бо­та ис­точ­ни­ка за­клю­ча­ет­ся в пе­ре­но­се за­ря­да с одной пла­сти­ны кон­ден­са­то­ра на дру­гую и равна, сле­до­ва­тель­но, сле­ду­ю­щей ве­ли­чи­не:

Ответ: 4.

При­ме­ча­ние

Об­ра­ти­те вни­ма­ние на стан­дарт­ную ошиб­ку, ко­то­рую обыч­но до­пус­ка­ют при ре­ше­нии по­доб­ных задач. Если по­пы­тать­ся вос­поль­зо­вать­ся за­ко­ном со­хра­не­ния энер­гии, и за­клю­чить, что ра­бо­та ис­точ­ни­ка равна энер­гии за­ря­жен­но­го кон­ден­са­то­ра, то это будет не­пра­виль­но. Дей­стви­тель­но, энер­гия кон­ден­са­то­ра равна Это вдвое мень­ше по­лу­чен­но­го нами ранее от­ве­та, Воз­ни­ка­ет во­прос, куда же тра­тит­ся остав­ша­я­ся часть ра­бо­ты ис­точ­ни­ка? Ответ прост: при за­ряд­ке кон­ден­са­то­ра все­гда вы­де­ля­ет­ся тепло на со­еди­ни­тель­ных про­во­дах. Имен­но на это и тра­тит­ся остав­ша­я­ся ра­бо­та. Вни­ма­тель­ный чи­та­тель спро­сит: «Про­сти­те, но в схеме, опи­сан­ной в усло­вии, нет ак­тив­но­го со­про­тив­ле­ния, на ко­то­ром это тепло могло бы вы­де­лять­ся. Как же так?» Ответ на это воз­ра­же­ние сле­ду­ю­щий: «Со­про­тив­ле­ние есть все­гда, про­сто ино­гда мы им пре­не­бре­га­ем, схема без ак­тив­ных со­про­тив­ле­ний, на­при­мер, иде­аль­ный ко­ле­ба­тель­ный кон­тур  — это не­ко­то­рая иде­а­ли­за­ция, мо­дель. В за­да­че о за­ряд­ке кон­ден­са­то­ра, мо­дель цепи без со­про­тив­ле­ния не яв­ля­ет­ся за­кон­ной. К сча­стью, если счи­тать ра­бо­ту так, как по­ка­за­но в ре­ше­нии, то ответ не за­ви­сит от того, есть ли со­про­тив­ле­ние».

Важно, что если про­ве­сти ак­ку­рат­ный рас­чет в цепи с со­про­тив­ле­ни­ем и по­счи­тать вы­де­лив­ше­е­ся на со­про­тив­ле­нии за время за­ряд­ки тепло, то оно в точ­но­сти будет равно Так что ни­ка­ких про­блем с за­ко­ном со­хра­не­ния энер­гии нет.