Два электростатических вольтметра рассчитаны на напряжение 150В и 300 В. Емкость первого вольтметра 100

Два электростатических вольтметра рассчитаны на напряжение 150В и 300 В. Емкость первого вольтметра 100 (Решение → 12145)

Два электростатических вольтметра рассчитаны на напряжение 150В и 300 В. Емкость первого вольтметра 100 пФ, второго 50 пФ. Что покажет каждый из вольтметров, если их соединить последовательно и включить в сеть напряжением 400 В?



Два электростатических вольтметра рассчитаны на напряжение 150В и 300 В. Емкость первого вольтметра 100 (Решение → 12145)

В силу того, что электростатические вольтметры, по сути, представляют собой емкости, далее оперируем понятием «емкость», подразумевая при этом понятие «вольтметр».
Эквивалентная емкость последовательного соединения двух емкостей определяется следующим образом:
Cэкв=C1*C2C1+C2=100*50100+50=1003 пФ.
При последовательном соединении двух емкостей общий заряд в цепи будет равен заряду каждой из емкостей;
q=q1=q2=U*Cэкв=400*1003*10-12=43*10-8 Кл.
Окончательно остается лишь определить напряжения на каждой из емкостей – это и будут показания каждого из вольтметров:
U1=q1C1=43*10-8100*10-12=4003=133,3 В;
U2=q2C2=43*10-850*10-12=8003=266,7 В.
Проверка:
U1+U2=133,3+266,7=400 В=U.