Конденсатор электроемкостью С1=666 пФ зарядили до разности потенциалов U=1. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Конденсатор электроемкостью С1=666 пФ зарядили до разности потенциалов U=1

Конденсатор электроемкостью С1=666 пФ зарядили до разности потенциалов U=1 .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Конденсатор электроемкостью С1=666 пФ зарядили до разности потенциалов U=1,5 кВ и отключили от источника тока. Затем к конденсатору присоединили параллельно второй, незаряженный конденсатор электроемкостью С2=444 пФ. Определить энергию, израсходованную на образование искры, проскочившей при соединении конденсаторов. Дано С1=666 пФ =666∙10–12 Ф С2=444 пФ =444∙10–12 Ф U = 1,5 кВ = 1500 В Энергия, израсходованная на выбрасывание искры, равна Найти: ΔW ― ?

Ответ

∆W=0,3 (мДж)

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

ΔW=W1-W2 (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
∆W=C1U122-C1+C2U222 (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:
U2=QC1+C2=C1U1C1+C2
Подставив это выражение U2 в формулу (2), получим
∆W=C1U122-C1+C2C12U122C1+C22
После простых преобразований найдем
∆W=12C1C2C1+C2U12
Выполнив вычисления, получим:
∆W=12∙666∙10-12∙444∙10-12666∙10-12+444∙10-12∙15002=0,3∙10-3 Дж=0,3 (мДж)
Ответ: ∆W=0,3 (мДж)

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу