Два плоских конденсатора заряжены: первый до разности потенциалов U1=300 В, второй - до разности потенциалов U2 = 200 В. Площади пластин конденсаторов соответственно: S1 = 0,06 см^2 у первого и S2 = 0,04 см^2 у второго, расстояние между пластинами у обоих конденсаторов одинаково. Чему будет равно напряжение на конденсаторах U, если соединить их одноименно заряженные обкладки?


Такое соединение есть параллельное соединение конденсаторов. Емкость такой батареи конденсаторов  будет равна сумме емкостей каждого, заряд батареи будет равен сумме зарядов.

Искомое напряжение: $U=\frac{Q}{C}$           где С - общая емкость батареи конденсаторов, Q - заряд этой батареи.

$C=C_1+C_2=\frac{\varepsilon_0S_1}{d}+\frac{\varepsilon_0S_2}{d}=\frac{\varepsilon_0(S_1+S_2)}{d}$   

$Q=Q_1+Q_2=C_1U_1+C_2U_2=\frac{\varepsilon_0S_1U_1}{d}+\frac{\varepsilon_0S_2U_2}{d}=\frac{\varepsilon_0(S_1U_1+S_2U_2)}{d}$


$U=\frac{Q}{C}=\frac{\frac{\varepsilon_0(S_1U_1+S_2U_2)}{d}}{\frac{\varepsilon_0(S_1+S_2)}{d}}=\frac{S_1U_1+S_2U_2}{S_1+S_2}$              (1)

Осталось подставить данные в системе СИ в полученную формулу (1) и выполнить вычисления. 

Комментарии