Сборник задач по ядерной физике Ядерная реакция Законы сохранения импульсная диаграмма Термоядерная реакция фотоэффект Эффект Комптона Закон Кирхгофа Волновая функция Уравнение Шрёдингера Длина волны Дебройля Волновые пакеты Туннельный эффект Оператор энергии Оператор импульса

ЭЛЕКТРОСТАТИКА Примеры решения задач начало

ЭНЕРГИЯ ЗАРЯЖЕННОГО ПPOBOДHИКA. ЭHEPГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Пример 1. Конденсатор электроемкостью C1=З мкФ был заря­жен до разности потенциалов U1=40 В. После отключения oт источника тока конденсатор был соединен параллельно с другим незаря­женным конденсатором электроемкостью С2=5 мкФ. Определить энергию ΔW, израсходованную на образование искры в момент присоединения второго конденсатора.

Р е ш е н и е. Энергия, израсходованная на выбрасывание искры, равна

ΔW=W1-W (1)

где W1 - энергия, которой обладал первый конденсатор до, присо­единения к нему второго конденсатора; W2 - энергия, которую имеет батарея, составленная из первого и второго конденсаторов. Подставив в равенство (1) формулу энергии заряженного конденсатора


W=CU2/2 и приняв во внимание, что общая электроемкость параллельно соеди­ненных конденсаторов равна сумме электроем­костей отдельных конденсаторов, получим

 (2)

где С1 и С2 - электроемкости первого и второго конденсаторов; U1- разность по­тенциалов, до которой был заряжен первый кон­денсатор; U2 - разность потенциа­лов на зажимах батареи конден­саторов.

Учитывая, что заряд после присоединения второго конденсатора остался преж­ним, выразим разность потенциалов U2 следующим образом:  Подставив это выражение U2 в формулу (2), полу­чим

После простых преобразований найдем

 

Выполнив вычисления, получим ΔW=1,5 мДж.

Решение задач по физике, электротехнике, математике