Задание №20 — Эксперимент и его оборудование

Решение:

Конденсатор включён параллельно резистору, поэтому напряжение на нём равно напряжению на внешнем сопротивлении. По закону Ома для полной цепи $I=\dfrac{\varepsilon}{R+r}$, и заряд конденсатора равен

$$q=CU_R=\frac{\varepsilon C R}{R+r}.$$

Заряд зависит от $\varepsilon$, $C$, $R$ и от внутреннего сопротивления $r$. Чтобы обнаружить зависимость именно от $r$, нужны две схемы, у которых внутренние сопротивления источников различны, а ЭДС, внешнее сопротивление и ёмкость одинаковы.

Параметры схем: 1) $\varepsilon,\ r,\ R$; 2) $2\varepsilon,\ 2r,\ 2R$; 3) $2\varepsilon,\ r,\ 2R$; 4) $2\varepsilon,\ r,\ R$; 5) $\varepsilon,\ r,\ 2R$. Конденсатор $C$ везде одинаков.

Совпадают ЭДС $(2\varepsilon)$ и внешнее сопротивление $(2R)$ при разных $r$ у схем 2 и 3: внутренние сопротивления в них равны $2r$ и $r$.

Ответ: 23