Loading [MathJax]/jax/output/SVG/jax.js

12-я Жаутыковская олимпиада (2016), теоретический тур


Нелинейный конденсатор (10,0 балла) В электрическую схему с источником напряжения U0 включены последовательно сопротивление R=1 кОм и нелинейный конденсатор, емкости которого зависит от напряжения, а соответствующий график показан на рисунке ниже.
Примечания: для выполненния задания вам может понадобиться клетчатая бумага, расположенная под графиком.
1. [0,75 балла] Пусть U0=5 В. Определите заряд конденсатора, который установится на нем через достаточно большое время;
Пусть в начальный момент времени заряд на конденсаторе равен нулю, а источник дает напряжение U0=10 В. Из графика видно, что емкость конденсатора при этом напряжении обращается в бесконечность, то есть C(10В)=.
2. [0,25 балла] Чему равно время зарядки конденсатора до напряжения U0=10 В?
3. [3,0 балла] Определите момент времени t, когда заряд на конденсаторе станет равным q=4 мкКл;
4. [0,5 балла] В течении какого промежутка времени Δt заряд на конденсаторе увеличится с q0=4 мкКл до q=8 мкКл;
5. [0,5 балла] Найдите заряд конденсатора в момент времени t0=3 мс; Пусть источник дает постоянное напряжение с небольшой добавкой переменного напряжения, так что U0=U+δUsinωt=[5+0,1sinωt] В, где ω=2500 рад/с. Через достаточно большое время в цепи установятся колебания напряжения и тока.
6. [0,5 балла] Чему равна разность фаз φ между колебаниями напряжения на конденсаторе и сопротивлении?
7. [4,0 балла] Найдите зависимость силы тока в цепи I(t) от времени;
8. [0,5 балла] Найдите зависимость напряжения UC(t) на конденсаторе от времени.

посмотреть в олимпиаде

Комментарий/решение: