Question

Необходимо экспериментально исследовать зависимость заряда конденсатора от ЭДС источника питания. Какие две схемы из предложенных следует применить для проведения такого исследования?

Запишите в ответе номера выбранных схем.

Рисунок

![](url)

Запишите в ответе номера выбранных схем.

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/g21svBNZEoKQgjhIBiy6iu6nJPkSNAz85p2eTVD8.webp)

Accepted Answer

13

Answer

Идея решения: для изучения зависимости заряда конденсатора от ЭДС нужно варьировать ЭДС источника, сохраняя остальные параметры цепи неизменными, чтобы выявить линейную связь $q = C \cdot \mathcal{E}$.

Заряд конденсатора в установившемся режиме определяется формулой:

$$q = C \cdot U_C$$

где $U_C$ — напряжение на конденсаторе, равное ЭДС источника минус падение напряжения на внутреннем сопротивлении и резисторе. При отсутствии тока в установившемся состоянии напряжение на конденсаторе приблизительно равно ЭДС.

Для получения набора точек с разными ЭДС необходимо использовать две схемы с разными значениями ЭДС. Параметры цепи (ёмкость $C$ и сопротивление $R$) должны оставаться одинаковыми в обеих схемах, чтобы исключить их влияние на результат.

Анализ схем:
- Схема 1: $\mathcal{E}$, $r$, $R$, $C$ — базовая конфигурация.
- Схема 2: $\mathcal{E}$, $2r$, $R$, $C$ — ЭДС не изменена, внутреннее сопротивление удвоено (не подходит для варьирования ЭДС).
- Схема 3: $2\mathcal{E}$, $r$, $R$, $C$ — ЭДС удвоена, остальные параметры как в схеме 1 (подходит).
- Схема 4: $2\mathcal{E}$, $r$, $2R$, $C$ — ЭДС удвоена, но сопротивление также изменено (не подходит).
- Схема 5: $2\mathcal{E}$, $2r$, $2R$, $C$ — все параметры изменены (не подходит).

Схемы 1 и 3 позволяют варьировать ЭДС ($\mathcal{E}$ и $2\mathcal{E}$) при неизменных ёмкости и сопротивлении, что обеспечивает корректное исследование зависимости $q(\mathcal{E})$.

Задание №20Методы научного познанияЕГЭ по физике