Тема . Электродинамика. Конденсатор и пластины

.01 Плоский конденсатор

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела электродинамика. конденсатор и пластины
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#41146

Батарея из n  последовательно соединённых конденсаторов, ёмкостью C  каждый, подключены к постоянному напряжению U  (см. рис.). Один из конденсаторов пробивается.
Определить:
1) изменение энергии батареи;
2) работу источника тока.

(Всеросс., 2019, МЭ-Астрахань, 11)

PIC

Показать ответ и решение

1. До пробоя ёмкость батареи (рис. слева):

Cn =  C∕n

2. Энергия батареи при этом

      CnU--2   CU--2
W1  =    2   =  2n

3. После пробоя (рис. справа) ёмкость батареи:

          C
Cn −1 = ------
        n − 1

4. Энергия батареи при этом

       C   U 2     CU  2
W2  =  -n−1----= ---------
          2      2 (n −  1)

5. Изменение энергии

                    --CU--2---
ΔW   =  W2 −  W1 =  2n(n − 1) > 0

6. Энергия системы увеличилась за счет работы источника тока. Т.к. U = const  , то Aист = U ⋅ Δq  . Δq  - изменение заряда на обкладках конденсаторов в результате пробоя одного из них

Δq  = q2 − q1 = Cn −1U − CnU  =  --CU-----
                                 n(n − 1)

7. Тогда работа источника:

          CU 2
A ист = ---------
        n(n − 1)

(Официальное решение ВсОШ)

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!