Задание №20 — Эксперимент и его оборудование

Решение:

В каждой схеме источник, резистор и конденсатор подключены параллельно к одной паре узлов. В установившемся режиме через конденсатор ток не течёт, поэтому по закону Ома для полной цепи $I = \dfrac{\varepsilon}{R + r}$, а напряжение на конденсаторе равно напряжению на резисторе:

$$q = CU = C\,IR = \frac{\varepsilon CR}{R + r}.$$

Чтобы исследовать зависимость заряда от сопротивления резистора, нужны две схемы с одинаковыми ЭДС $\varepsilon$, внутренним сопротивлением $r$ и ёмкостью $C$, но с разными $R$.

Схема 1: источник $\varepsilon,\ r$, резистор $2R$, конденсатор $C$. Схема 5: источник $\varepsilon,\ r$, резистор $R$, конденсатор $C$. Они отличаются только сопротивлением резистора, поэтому годятся именно они. В схемах 2 и 3 изменена ЭДС, в схеме 4 — внутреннее сопротивление источника.

Ответ: 15