К изолированному заряженному конденсатору с электроёмкостью $C=10$ нФ и зарядом $q=2$ мкКл параллельно подключили незаряженный конденсатор электроёмкостью $3C$. Найдите установившееся напряжение на втором конденсаторе.
Возможное решение.
1. При соединении заряженного конденсатора с незаряженным происходит перераспределение электрического заряда до тех пор, пока напряжение на конденсаторах не станет одинаковым: $U_1=U_2=U'$.
2. Согласно закону сохранения электрического заряда $q=q_1+q_2$, где $q=CU$ — начальный заряд заряженного конденсатора, $q_1=CU'$ и $q_2=3CU'$ — заряды конденсаторов после перераспределения зарядов. Таким образом, $CU=CU'+3CU'=4CU'$.
3. Отсюда получим установившееся напряжение на втором конденсаторе:
$U_2=U'=\dfrac{U}{4}=\dfrac{q}{4C}=\dfrac{2\cdot10^{-6}}{4\cdot10\cdot10^{-9}}=50$ В.
Ответ: $U_2=50$ В.