Задание 25 ЕГЭ по физике · C51486

До замыкания ключа правая обкладка конденсатора отключена от источника и резистора. По условию конденсатор первоначально не заряжен, поэтому напряжение между его обкладками равно нулю.
q₀=0,U_C(0)=q₀C=0
Идеальный вольтметр подключён параллельно конденсатору и измеряет напряжение между его обкладками. Следовательно, до замыкания ключа его показание равно нулю.
U_V=U_C=0
После замыкания ключа образуется цепь зарядки конденсатора. В начальный момент конденсатор разряжен и практически не препятствует прохождению тока, поэтому ток в цепи максимален.
I₀=ER+r
По мере зарядки конденсатора напряжение на нём увеличивается, а ток зарядки уменьшается. Показание вольтметра, равное напряжению на конденсаторе, плавно возрастает от нуля.
U_C(t)=ERR+r(1−e^{−t/((R+r)C)})
Через достаточно длительное время после замыкания конденсатор полностью заряжается. Ток в ветви с конденсатором прекращается, а напряжение на конденсаторе становится равным напряжению на резисторе. Ток в установившемся режиме определяется законом Ома для полной цепи.
I_уст=ER+r,U_C,уст=I_устR=ERR+r
Таким образом, вольтметр после замыкания ключа показывает возрастающее напряжение, которое асимптотически приближается к значению ERR+r.