конденсатор

Сообщение №3045 от Chopper 13 апреля 2008 г. 11:03
Тема: конденсатор

Имеется заряженный конденсатор. Емкость С, напряжение на нем U.
Параллельно к нему подключается второй конденсатор с той же емкостью С.
Напряжение по закону сохранения заряда падает в два раза.
Енергия первоначальная W=CU^2/2 становится меньше тоже в два раза W=2C*U^2/8 =CU^2/4.
Вопрос: куда делась половина энергии?


Отклики на это сообщение:

> Имеется заряженный конденсатор. Емкость С, напряжение на нем U.
> Параллельно к нему подключается второй конденсатор с той же емкостью С.
> Напряжение по закону сохранения заряда падает в два раза.
> Енергия первоначальная W=CU^2/2 становится меньше тоже в два раза W=2C*U^2/8 =CU^2/4.
> Вопрос: куда делась половина энергии?

Это, давнишняя задача уловка! Накопители энергии, а таковым является конденсатор, не могут мгновенно перебрасывать любые объёмы энергии, иначе это даёт бесконечно большой показатель мощности, уже заряженного накопителя. В этом случае, тем более, что заряженная ёмкость есть источник ЭДС (в задаче показатели неидеальности заряженного конденсатора - не оговорены) мгновенно соединяется с незаряженной ёмкостью, а для конденсаторов характерен при начале заряда самый высокий пик тока, так вот, в момент коммутации конденсаторов произойдёт искрение, уносящее часть исходной энергии - в виде излучений: видимого, невидимого диапазонов и радиоизлучением!


> Имеется заряженный конденсатор. Емкость С, напряжение на нем U.
> Параллельно к нему подключается второй конденсатор с той же емкостью С.
> Напряжение по закону сохранения заряда падает в два раза.
> Енергия первоначальная W=CU^2/2 становится меньше тоже в два раза W=2C*U^2/8 =CU^2/4.
> Вопрос: куда делась половина энергии?
Кстати, забыл в предыдущем ответе заметить, что зачастую абсурдно рассматривать физпроцессы на идеализированных элементах, например, на идеальных конденсаторах или индуктивностях - в таких случаях частенько математика мало что даёт, а реальность такова, что нет этих идеальных элементов, что и позволяет с высокой точностью (при знании величин этих неидеальностей) расчитать конечный результат опыта.


> > Имеется заряженный конденсатор. Емкость С, напряжение на нем U.
> > Параллельно к нему подключается второй конденсатор с той же емкостью С.
> > Напряжение по закону сохранения заряда падает в два раза.
> > Енергия первоначальная W=CU^2/2 становится меньше тоже в два раза W=2C*U^2/8 =CU^2/4.
> > Вопрос: куда делась половина энергии?

> Это, давнишняя задача уловка! Накопители энергии, а таковым является конденсатор, не могут мгновенно перебрасывать любые объёмы энергии, иначе это даёт бесконечно большой показатель мощности, уже заряженного накопителя. В этом случае, тем более, что заряженная ёмкость есть источник ЭДС (в задаче показатели неидеальности заряженного конденсатора - не оговорены) мгновенно соединяется с незаряженной ёмкостью, а для конденсаторов характерен при начале заряда самый высокий пик тока, так вот, в момент коммутации конденсаторов произойдёт искрение, уносящее часть исходной энергии - в виде излучений: видимого, невидимого диапазонов и радиоизлучением!

Основная энергия выделяется в виде банального джоулева тепла в подводящих проводах, да и в искре (ее кпд как источника излучения весьма мал). Последней может и не быть - конечного (сколь угодно малого) сопротивления проводов уже достаточно, можно (и полезно) посчитать.


> Имеется заряженный конденсатор. Емкость С, напряжение на нем U.
> Параллельно к нему подключается второй конденсатор с той же емкостью С.
> Напряжение по закону сохранения заряда падает в два раза.
> Енергия первоначальная W=CU^2/2 становится меньше тоже в два раза W=2C*U^2/8 =CU^2/4.
> Вопрос: куда делась половина энергии?

Половина энергии ушла на зарядку конденсатора и на его установку


> Имеется заряженный конденсатор. Емкость С, напряжение на нем U.
> Параллельно к нему подключается второй конденсатор с той же емкостью С.
> Напряжение по закону сохранения заряда падает в два раза.
> Енергия первоначальная W=CU^2/2 становится меньше тоже в два раза W=2C*U^2/8 =CU^2/4.
> Вопрос: куда делась половина энергии?

Chopper, поскольку Вы оперируете формулами и понятием "энергия делась", что подразумевает протекание некоторого(ых) процесса(ов), приведите для начала описание процесса перехода из начального состояния в конечное. Причем это описание желательно подкрепить формулами из той же оперы, что и в первоначальной задаче. Как только это описание появится, можно будет обсудить, куда половинка девалась (если в этом еще останентся необхродимость )...

> Напряжение по закону сохранения заряда падает в два раза.

И старайтесь быть точнее в формулировках. По закону сохранения заряда всего лишь заряд сохраняется, а вот что происходит с напряжением, это обосновывать надо (даже если оно действительно уменьшается вдвое).


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100