Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 27 № 9327

Опираясь на законы физики, найдите показание идеального вольтметра в схеме, представленной на рисунке, до замыкания ключа К и опишите изменения его показаний после замыкания ключа К. Первоначально конденсатор не заряжен.

Решение.

1. Начальное показание вольтметра равно нулю, после замыкания ключа показания вольтметра будут увеличиваться, пока не достигнут максимального значения, которое не будет меняться со временем.

2. Вольтметр соединён параллельно с конденсатором, поэтому его показания равны напряжению на конденсаторе. Вначале конденсатор не заряжен (q_1=0), поэтому напряжение на нём U_1= дробь, числитель — q_1, знаменатель — C =0, и показания вольтметра равны нулю.

3. После замыкания конденсатор будет заряжаться, и, так как U= дробь, числитель — q, знаменатель — C , показания вольтметра будут увеличиваться. Когда конденсатор полностью зарядится, ток через него не течёт, а течёт только через резистор. Сила тока в цепи станет постоянной и согласно закону Ома для полной цепи I= дробь, числитель — \varepsilon, знаменатель — R плюс r . Напряжение на конденсаторе и резисторе U=IR и не будет меняться со временем. Поэтому показания вольтметра тоже перестанут изменяться.

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2018 по физике.
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.1.9 Конденсатор. Электроёмкость конденсатора, 3.2.6 Закон Ома для полной (замкнутой) электрической цепи