Zadanie 7.3.2.4

Informacja
Możesz zobaczyć odpowiedź klikając w przycisk "Odpowiedź" lub sprawdzać kolejne etapy rozwiązania, wybierając prawidłowe odpowiedzi. W rozwiązaniu znajdziesz wskazówki, obliczenia i objaśnienia.
Dane i szukane
Dane:
- rezystancja wewnętrzna źródła Rw=10Ω,
- napięcie źródła E=12V,
- rezystancje rezystorów: R1=R3=300Ω, R2=2700Ω.
Szukane:
- natężenie prądu wskazywane przez amperomierz pierwszy I1,
- natężenie prądu wskazywane przez amperomierz drugi I2,
- napięcie do jakiego naładuje się kondensator C1: U1,
- napięcie do jakiego naładuje się kondensator C2: U2.
Odpowiedź
Po naładowaniu się kondensatorów amperomierz pierwszy wskazuje zero, a amperomierz drugi wskazuje wartość 3,987mA. Napięcie na kondensatorze C1 wynosi U1=1,196V, a na kondensatorze C2 napięcie ma wartość U2=10,765V.
Polecenie
Jakie wartości prądów wskazują amperomierze po naładowaniu się tych kondensatorów? Wybierz jeden prawidłowy zestaw wartość spośród czterech.
I1=0
I2=0
I1=3,987mA
I2=0
I2=3,987mA
I2=3,987mA
Rozwiązanie
Po naładowaniu się kondensatora prąd będzie płynął przez gałęzie zawierające rezystory R2 i R3. Amperomierz A1 wskazuje zatem zero.
Prąd płynący przez amperomierz A2 wynosi
I=ERw+R2+R3=1210+2700+300=3,987mA
Polecenie
Do jakiego napięcia naładuje się kondensator C1 oraz C2? Wybierz jedno prawidłowe stwierdzenie spośród trzech.
Rozwiązanie
Obwód, przez który płynie prąd I=3,987mA, przedstawiono na poniższym rysunku.

W obwodzie tym zaznaczono spadki napięć na poszczególnych rezystorach.
URw=I⋅Rw=3,987⋅10−3⋅10≈0,04V
UR2=U2=I⋅R2=3,987⋅10−3⋅2700≈10,765V
UR3=U1=I⋅R3=3,987⋅10−3⋅300≈1,196V
Sprawdzenie obliczeń: E=URw+UR2+UR3=0,04+10,765+1,196≈12V - suma spadków napięć na elementach obwodu równa jest napięciu źródła.
Kondensator C1 naładuje się do napięcia U1=1,196V, a kondensator C2 naładuje się do napięcia U2=10,765V
Odpowiedź
Po naładowaniu się kondensatorów amperomierz pierwszy wskazuje zero, a amperomierz drugi wskazuje wartość 3,987mA. Napięcie na kondensatorze C1 wynosi U1=1,196V, a na kondensatorze C2 napięcie ma wartość U2=10,765V.