1.      Чему должна быть равна ЭДС источника тока, чтобы напряженность электрического поля в плоском конденсаторе была равна 2 кВ/м, если внутреннее сопротивление источника тока 2 Ом, сопротивление резистора 10 Ом, расстояние между пластинами конденсатора 2 мм?

При подключении конденсатора через него ток не идет. Напряжение на конденсаторе равно напряжению на резисторе, к которому он подключен параллельно.

2.      Конденсатор емкостью 2 мкФ присоединен к источнику постоянного тока с ЭДС 3,6 В и внутренним сопротивлением 1 Ом. Сопротивления резисторов R₁ = 4 Ом, R₂ = 7 Ом, R₃ = 3 ом. Каков заряд на левой обкладке конденсатора?

Заряд на левой обкладке конденсатора равен заряду конденсатора со знаком «+», т.к. данная обкладка присоединена к «+» источника тока. Через конденсатор и третий резистор ток не идет, а напряжение на конденсаторе равно напряжению на втором резисторе. Таким образом, решение сводится к нахождению напряжения на втором резисторе.

3.      В электрической схеме ключ К замкнут. Заряд конденсатора 2 мкКл, ЭДС батарейки 24 В, ее внутреннее сопротивление 5 Ом, сопротивление резистора 25 Ом. Найдите количество теплоты, которое выделяется на резисторе после размыкания ключа К в результате разряда конденсатора. Потерями на излучение пренебречь.

При замкнутой цепи ток через конденсатор не идет, а напряжение на нем равно напряжению на резисторе. При разрядке вся запасенная в конденсаторе энергия выделяется в виде теплоты.

4.      Во сколько раз изменится тепловая мощность, выделяющаяся в электрической цепи, при перемене полярности на клеммах 1 и 2? Считать модуль напряжения на клеммах постоянным, диоды идеальными, сопротивления резисторов равными R.

Так как диоды идеальные, то при прямом токе их сопротивление ничтожно мало, а при обратном токе – очень велико. Тогда при прямом токе сопротивление диода практически равно 0 и можно соединить начальную и конечную точки соединения диодов. В этом случае данная схема эквивалентна схеме с параллельным соединением проводников. Тогда общее сопротивление цепи равно R/3. При обратном токе через диоды ток практически не идет, потому данная схема эквивалента схеме с последовательным соединением проводников. Тогда общее сопротивление цепи равно 3R. Следовательно, при смене направления тока в цепи общее сопротивление увеличится в 9 раз, мощность (обратно пропорциональная сопротивлению) уменьшится в 9 раз.