Открытый Колледж http://college.ru
2. Задачи Всероссийской олимпиады школьников по физике за 2002 год Олимпиажы по физике

НазадВперед
N.2. Задачи Всероссийской олимпиады школьников по физике за 2002 год

Теоретический тур

11 класс


Задача 4. Заряд на конденсаторе

Условие:

Рисунок 20.

С одной из пластин изначально незаряженного конденсатора мгновенно отделяется тонкий слой вещества, несущий заряд q. Затем он движется поступательно как целое с постоянной скоростью υ по направлению к противоположной пластине (рис. 20). Найдите зависимость тока в цепи от времени, пока слой движется в конденсаторе. Расстояние между пластинами конденсатора D, площадь поперечного сечения пластин S, индуктивность катушки L.

Решение:

Рисунок 21.

Сразу после испарения слоя вещества ток в цепи будет равен нулю, заряд на левой пластинке будет равен q, а на правой заряда не будет. Теперь рассмотрим произвольный момент времени (рис. 21). По закону сохранения заряда, если на правой пластинке появится заряд Q, то на левой будет заряд (– q – Q). Напряжение на конденсаторе будет создаваться полями трех заряженных пластин:
где t – время, которое отсчитывается от момента испарения слоя. Запишем закон Ома для нашей цепи:
Продифференцируем обе части этого уравнения по t:
Общее решение этого дифференциального уравнения
Из начальных условий I = 0 и dI / dt = 0 при t = 0 (так как Uc(0) = 0) следует, что решение имеет вид:


НазадВперед
К содержанию

О проекте
 Учебник Учителю Физика в Интернете Олимпиады по физике

Смотрите также: Математика, Аннглийский язык, Химия, Биология, Физика, География, Астрономия.
Тренажеры по физике,  Подготовка к ЕГЭ 2017 онлайн,
А также: online подготовка к ЕГЭ на College.ru, библиотека ЭОРов и обучающие программы на Multiring.ru.