11.2.7. Скорость изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную замкнутым контуром, равна $\varphi$.
а. Определите заряд на конденсаторе емкости $C$, который включен в этот контур.
б. В контур включены два конденсатора емкости $C_1$ и $C_2$. Определите заряд на обкладках конденсаторов
Решение
Изменение магнитного потока $\Phi$ через контур вызывает в контуре ЭДС индукции
$$\mathscr E_i=-\dfrac{d\Phi}{dt}=-\varphi.$$
а. Для случая одного конденсатора по второму правилу Кирхгофа для модулей имеем
$$U_C=\varphi,$$
где $U_C$ есть напряжение на конденсаторе.
Напряжение $U_C$ равно
$$U_C=\frac{q}{C},$$
где $q$ есть заряд конденсатора.
Предыдущие две формулы дают
$$\boxed{q=C\varphi.}$$
б. Для случая двух последовательно соединенных конденсаторов заменяем их эквивалентным конденсатором $C_{12}$. Начальные заряды конденсаторов примем нулевыми, поэтому при зарядке их заряды будут равны и равны заряду эквивалентного конденсатора. По второму правилу Кирхгофа для модулей можем записать
$$U_{C12}=\varphi,$$
где $U_{C12}$ есть напряжение на эквивалентном конденсаторе.
Напряжение $U_{C12}$ равно
$$U_{C12}=\frac{q}{C_{12}},$$
где $q$ есть заряд эквивалентного конденсатора, $C_{12}=\dfrac{C_1C_2}{C_1+C_2}$ есть емкость эквивалентного конденсатора.