theJam.ru

Логические задачиКонденсаторы

12 сентября 2008 | Добавил: rin

Кто не слышал про такую задачу, и понимает маленько физику, возможно будет удивлён.

У нас имеются два конденсатора с одинаковой ёмкостью С.

Один конденсатор заряжаем до напряжения U. Отсоединяем его от источника питания.

Теперь подсоединим второй конденсатор к уже заряженному. Получим замкнутую систему, состоящую из двух параллельных конденсаторов. Ёмкость в связи с формулой (3) возрастёт в два раза – 2С. А учитывая формулу (1) получим, что напряжение упадёт в два раза и станет U/2.

Посчитаем сколько энергии было до того как мы подключили второй конденсатор, получим E=CU²/2. А после подключения - E=CU²/4. Энергии стало в два раза меньше, куда она делась?

C=Q/U (1) связь заряда конденсатора и напряжения на нем

E=CU²/2 (2) энергия заряженного конденсатора

С=С1+С2+…+Сn (3) формула для расчёта ёмкости параллельно подключенных конденсаторов

Совет дня: Light-bot - игра для программистов

Хотите регулярно получать новые задачи и познавательные топики? Подпишитесь на рассылку

Комментариев: 19

  1. WeKo пишет:

    Энергия пошла на зарядку второго конденсатора

  2. rin пишет:

    Но ведь мы рассматриваем замкнутую систему, и часть заряда с пластин одного конденсатора, без потерь, перетекает на пластины другого конденсатора.

  3. BuToSS пишет:

    я не знаком еще с такой физикой но пошло энергия пошла на зарядку замкнутой системы))) или на зарядку первого конденсатора !

  4. zxsa пишет:

    Энергия никуда не делась, просто емкость выросла в 2 раза

    До E=CU²/2
    После E=2CU²/4

  5. Stinger пишет:

    угу, конденсаторов-то теперь два :)

  6. rin пишет:

    Гм... пересчитайте на бумаге, друзья! по формулам! и будте внимательней! я двойки просто сократил, а без этого сокращения в знаменателе будет 8(т.к. U в квадрате, а оно уменьшилось в 2 раза)

  7. Shurick пишет:

    Хм... А что за дезинформация? ))
    "учитывая формулу C=Q/U получим, что напряжение упадёт в два раза и станет U/2"
    Заряд вообще-то тоже изменится.

  8. rin пишет:

    А как же закон сохранения заряда?

  9. Shurick пишет:

    Закон сохранения электрического заряда - физический закон, в соответствии с которым в замкнутой системе взаимодействующих тел алгебраическая сумма электрических зарядов (полный электрический заряд) остается неизменной при всех взаимодействиях.

    Никакого противоречия))

  10. rin пишет:

    Правильно ли я тебя понял: сначала на "-"обкладке 1ого конденсатора было 100 электронов, затем некоторые из этих электронов, после подключения 2ого конденсатора, начали "пертекать" на нейтральную обкладку 2ого конденсатора. И в итоге получилось так, что электронов на обоих обкладках в сумме стало меньше 100?

  11. Demon пишет:

    а может будет короткое замыкание, полная разрядка кондеров и все?

  12. ROK пишет:

    Энергия теряется в результате переходных процессов зарядки-разрядки конденсаторов (создание поля во втором, уменьшение поля в первом), а формулы из условия учитывают только статику. В идеальном случае работа против электрических сил по перераспределению поля вся уйдёт в тепло.

  13. Andrew пишет:

    Как у всякой логической задачки, с "неправельным" ответом, изъян следует искать не в вычеслениях, а в логической последовательности. Неправелен второй шаг "А учитывая формулу (1) получим, что напряжение упадёт в два раза и станет U/2". Заряд каждого кондесатора изменится. А насколько он изменится, можно вычеслить используя формулу (3), поскольку энергия константа. Проделав эти нехитрые вычесления, получаем, что заряд конденсаторов изменится не в два раза, а в корень из двух.

  14. Валентин пишет:

    В момент подключения разряженного конденсатора к заряженному-появляется ток (!), уменьшающийся по экспоненте, пока конденсатор не зарядиться до. При этом, вся недостающаяся энергия выделилась на: сопротивлении соеденяющих проводников в виде тепла, и ИЗЛУЧИЛАСЬ (!) в пространство в виде электромагнитного поля.

  15. 2+2=5 пишет:

    Валентин прав.
    Невозможно зарядить один конденсатор от другого заряженного конденсатора или иного источника ЭДС (батарейка, блок питания) без активных потерь на омическом сопротивлении цепи заряда.
    Самое интересное, что эти потери равны энергии зарядившегося конденсатора и не зависят от величины сопротивления цепи заряда (будет разное время заряда).
    Что бы зарядить конденсатор с минимумом активных потерь необходимо использовать, например, диодный заряд (цепочка из последовательно соединенных индуктивности и диода), или генератор тока (опять же, с инвертором, индуктивностью и диодом).

  16. Нина пишет:

    а рассматрите этй задачку:
    Два конденсатора одинаковой электроемкости 6,0 мкФ каждый были заряжены: один до 100В, другой до 200В. Затем конденсаторы соединели парраллельно сначала одноименно, а затем - разноименно заряженными обкладками. Определить напряжение батареи после соединения, а также изменение энергии системы конденсаторов в обоих случаях.

  17. Елена пишет:

    в цепи существует 3 элемента R,L,C, т.к. в задаче сказано, что R=0, остаются L и C. в задаче не говорится, что существует индуктивность, но она есть. Енергия, запасенная на L обеспечивает дальнейший перезаряд C, и UC1= 100в, а UC2=0в

  18. Григорий пишет:

    ответ такой:
    енергия затратилась на реренос половины заряда Q/2 в электрическом поле U/2, Е= Q*U/4
    а энергия первого конденсатора E1=C*U*U/2, или (C=Q/U) E1=Q*U/2, т.е. в два раза больше

Комментировать!

Друзья, обращаю ваше внимание, что все бессмысленные и пустые сообщения будут удаляться, ровно как и комментарии с заведомо не существующми e-mail адресами. Спасибо!


Случайное:
ОБЗОР ИГРЫ ASSASIN’S CREED ROGUE
Assassin’s Creed Rogue, последняя на сегодняшний день «полноценная», если так можно сказать, часть и
Полезные советы перед началом прохождения The Witcher 3
Относительно недавно состоялся выход, наверное, одной из самых ожидаемых игр как в жанре RPG, так
История возникновения компьютерных игр
Многие пользователи интересуются феноменом огромной популярности индии - игр, несмотря на то, что мн
Обзор Игры FAR CRY 3
Far Cry 3 – это игра, которая у многих ассоциируется всего лишь с одним словом – «безумие». Мы играе
Какие бывают на данный момент типы компьютерных игр?
Классификация компьютерных игр – это достаточно спорный вопрос, поскольку на данный момент предостав


 
2005-2011 theДжем.ru - сайт для тех, кто умеет читать и думать. ↑ вверх
полезно знать