Здравствуйте, Aleksandr Badin!
Условие : Общее число конденсаторов N = 2021 ; Ёмкость каждого C = 41 мкФ ; число кондёров в группе n ;
Диапазон общей ёмкости : C
min = C ; C
max = 2·C .
Вычислить значения n и Cx .
Решение : С точки зрения физики/электроники эта задача - лёгкая, ибо каждый старше-классник знает, что ёмкость одной группы из n последовательно-соединённых конденсаторов будет в n раз меньше ёмкости одиночного конденсатора:
Cg = C / n
Количество кондёр-групп : G = N / n
А общая ёмкость всех групп, соединённых параллельно, равна сумме ёмкостей каждой группы:
Cx = Cg·G = (C / n)·(N / n) = C·N / n
2Вся трудность тут - в трудоёмкой обработке тысяч цело-численных значений, в коих логично-допустимо выражать количество конденсаторов. В 1972г наши уважаемые преподаватели таганрогского радио-института давали нам полезно-практические задачи, чтоб получше подготовить нас к инженерной работе. Тогда никому бы и в голову не пришло выдумывать искусственно-усложнённую абстракцию из 2021 одинаковых конденсаторов.
Ну, раз Вам досталась эта дурацкая "олимпиадка", то и решать её мы будем методом такой же дурацкой абстракции (по библейскому принципу "Богу - богово, кесарю - кесарево"). На первом этапе решения абстрагируемся от обязательного условия, будто число конденсаторов должно быть обязательно целым числом.
Тогда тысячи вычислений для сравнения всех возможных вариантов соединения 2021 конденсаторов можно заменить легко-обзорным анализом простой непрерывной да ещё и монотонно-спадающей функции Cx(n) = C·N / n
2 . Для этого достаточно построить график функции Cx(n) = 82861 / n
2 . Это можно быстро сделать в приложении
Маткад (ссылка), или по точкам, или в ОнлайнГрафоПостроителе.
При оцифровке координатной сетки Маткад норовит переключить формат отображения больших чисел типа 82861 в научно-экспоненциальный, что затрудняет осмысливание. Поскольку в Условии Диапазон общей ёмкости задан в относительных единицах "C
min = C ; C
max = 2·C", то и нам будет приятнее заменить на графике абсолютную величину ёмкости Cx на относительную Co :
Co = Cx / C
На графике Co(n) хорошо видно, что для решения задачи нам осталось найти диапазон n-значений, соответствующих диапазону Co-значений.
Co-диапазон равный 1,0 … 2,0 я выделил жёлтой заливкой на графике. Ему соответствует n-диапазон от n1 = 31,8 до n2 = 44,96 .
Последний штрих : Найти в этом n-диапазоне все целые числа, на которые N = 2021 делится нацело. Можно методом перебора использовать Windows-калькулятор. Но пока наше Правительство еще не распродало остатки наших природных ресурсов, и нам ещё доступны достижения мировой цивилизации, полезно успеть научиться автоматизировать рутинные операции.
Я написал мини-программку, которая мигом вычисляет частное от деления N на n-массив из 16 членов в диапазоне Co = 1 … 2 . Всего 1 число n = 43 удовлетворяет заданному Условию.
Ответ: n = 43 и Cx = 44,8 мкФ.
Скриншот графика и скрипт-файл GetДелитель.vbs прилагаю. Я добавил в Маткад-скрин подробные пояснения зелёным цветом и вывод скрипта.
GetDelitel.zip (717 байт)Просмотреть/поправить код скрипта Вы можете, выбрав команду "Изменить" из его КонтекстМеню. В нём тоже достаточно много комментариев, расположенных правее '-апостра до конца строки. =Удачи!