Два плоских воздушных конденсатора подключены к одинаковым источникам постоянного напряжения и одинаковым лампам, как показано на рисунках
Конденсаторы имеют одинаковую площадь пластин, но различаются расстоянием между пластинами. В некоторый момент времени ключи К в обеих схемах переводят из положения 1 в положение 2. Опираясь на законы электродинамики, объясните, в каком из приведенных опытов при переключении ключа лампа вспыхнет ярче. Сопротивлением соединяющих проводов пренебречь.
При переводе ключа из положения 1 в положение 2 конденсатор очень быстро разрядится через лампу. Яркость вспышки лампы зависит от энергии, выделившейся на лампе. Следовательно, чем большая энергия накопится в конденсаторе, тем ярче будет вспышка. Энергия конденсатора Следовательно, чем больше емкость, тем больше заряд на конденсаторе. Емкость плоского конденсатора рассчитывается по формуле
где S — площадь пластин конденсатора, а d — расстояние между пластинами. Значит, емкость конденсатора б больше емкости конденсатора а. В силу того, что оба конденсатора заряжаются от одинаковых источников постоянного напряжения, энергия, накопленная в конденсаторе б, будет больше энергии, накопленной в конденсаторе а. Следовательно, и вспышка лампы для системы б будет ярче.


Яркость вспышки лампы зависит от величины тока протекающей через неё - да!
Следовательно, чем больший заряд накопится в конденсаторе, тем ярче будет вспышка - нет!
Ток - это производная от заряда по времени, ток будет выше там, где конденсатор разряжается быстрее и больше величина dq/dt.
Запишем заряд на конденсаторе от времени при его разрядке:
q1(t)=q[01]*exp(-t/(RC1)),
q2(t)=q[02]*exp(-t/(RC2)).
q[01]=C1E; q[02]=C2E.
Тогда токи - это dq/dt:
I1(t)=q[01]* exp(-t/(RC1)) / (RC1),
I2(t)=q[02]* exp(-t/(RC2)) / (RC2).
Максимальный ток будет сразу после замыкания ключа, т.е. при t=0.
Тогда:
I1/I2=C1E/(C2E)*RC2/(RC1)=1.
Токи одинаковы, вспышки одинаково яркие.
Спасибо за содержательный комментарий. Характерное время нагревания лампочки заметно больше характерного времени спадания заряда в конденсаторе. Поэтому лампочка «проинтегрирует» этот процесс, важна не величина тока, а прошедшая энергия. Дополнили решение.