Задача #851 ← →

До за­мы­ка­ния клю­ча кон­ден­са­то­ры и были за­ря­же­ны до на­пря­же­ний и как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Ка­кая энер­гия вы­де­лит­ся на со­про­тив­ле­нии по­сле за­мы­ка­ния клю­ча?

Решение

При­ме­ча­ние

При­смот­ри­тесь: от­вет есть по­ло­ви­на от эк­ви­ва­лент­ной ем­ко­сти си­сте­мы по­мно­жить на квад­рат раз­но­сти по­тен­ци­а­лов.

По­лу­ча­ет­ся, за­да­ча ре­ша­ет­ся уст­но. Вме­сто за­ко­нов со­хра­не­ния энер­гии и за­ря­да мож­но ска­зать, что ра­бо­та элек­три­че­ско­го поля рав­на про­из­ве­де­нию пе­ре­ме­щен­но­го за­ря­да на раз­ность по­тен­ци­а­лов, им пре­одо­лен­ную. Мно­жи­тель одна вто­рая воз­ни­ка­ет из-за того, что раз­ность по­тен­ци­а­лов ме­ня­ет­ся ли­ней­но вме­сте с за­ря­дом.

По­че­му же нуж­но брать эк­ви­ва­лент­ную ем­кость по­сле­до­ва­тель­ных, а не па­рал­лель­ных кон­ден­са­то­ров? Дело в том, что в те­че­ние пе­ре­за­ряд­ки кон­ден­са­то­ров рав­ны токи. А на­пря­же­ния кон­ден­са­то­ров, в от­ли­чие от того, что при­ня­то на­зы­вать «па­рал­лель­но со­еди­нен­ны­ми эле­мен­та­ми», здесь от­ли­ча­ют­ся. Соб­ствен­но, они срав­ня­ют­ся толь­ко в кон­це. Ко­гда теп­ло пре­кра­тит вы­де­лять­ся.

Ответ