Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 0 RSS
←   Декабрь 2009   →
 1
 2
 3
03.12.2009
05:36:25
22:50:53
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
10.12.2009
17:25:33
21:04:36
11
12
13
14
15
15.12.2009
00:09:04
23:36:34
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Открыта: 14-07-2005

Автор
Калашников О.А.

Статистика

0 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

RFpro.ru: Физика


Хостинг портала RFpro.ru:
Московский хостер
Профессиональный платный хостинг на базе Windows 2008

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Чемпионы рейтинга экспертов в этой рассылке

Shvetski
Статус: Специалист
Рейтинг: 2001
∙ повысить рейтинг » 		Boriss
Статус: Академик
Рейтинг: 1371
∙ повысить рейтинг » 		Vassea
Статус: Профессионал
Рейтинг: 671
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:894
Дата выхода:13.12.2009, 22:30
Администратор рассылки:Химик CH, Модератор
Подписчиков / экспертов:242 / 100
Вопросов / ответов:1 / 3

Вопрос № 175029: Уважаемые эксперты, помогите пожалуйста решить следующий ворос (нуждаюсь в срочном ответе): Плоские конденсаторы емкостями С1=1мкФ и d=2мкФ соединены последовательно. Параллельно к ним подключены последовательно соединенные конденса...

Вопрос № 175029:

Уважаемые эксперты, помогите пожалуйста решить следующий ворос (нуждаюсь в срочном ответе):

Плоские конденсаторы емкостями С1=1мкФ и d=2мкФ соединены последовательно. Параллельно к ним подключены последовательно соединенные конденсаторы емкостями С3=3мкФ и С4=4мкФ. Система конденсаторов заряжена до напряжения U=100В. Как изменится энергия системы, если при отключенном источнике все конденсаторы соединить последовательно?

Отправлен: 08.12.2009, 18:31
Вопрос задал: Саша Казаченко , Посетитель
Всего ответов: 3
Страница вопроса »

Отвечает Shvetski, Специалист :
Здравствуйте, Саша Казаченко Ивановна.
Емкость первой ветки
C12=C1*C2/(C1+C2)=1*2/1+2=2/3 мкФ
Емкость второй ветки (по аналогичной формуле)
C34=3*4/3+4=12/7 мкФ
Емкость всей системы
C=C12+C34=2/3+12/7 = 50/21 мкФ
Энергия системы
W=C*U2/2 = 50/21 * 10-6 * 104/2 = 12*10-3 Дж
Заряд, накопленный в системе
q=C*U=2.38*10-4 Кл
При отключении источника заряд сохраняется в системе.
При последовательном соединении
C`= C12*C34/(C12+C34)=24/50 мкФ
Тогда энергия
W`=q2/2C` = 4.9*10-3 Дж
Энергия уменьшится на
(W-W`)/W = 0.59=59%

Удачи

Ответ отправил: Shvetski, Специалист
Ответ отправлен: 08.12.2009, 19:31

Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 257500 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:
    • Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Отвечает schurik, 2-й класс :
    Здравствуйте, Саша Казаченко .
    В предложенном решении № 257500 от Shvetski правильно излагается ход решения подобных задач, но в конце допущена ошибка:
    q^2/2C'=(2.38*10^-4)^2/2*4.8*10^-7=5.9*10^-2 Дж, что меньше начальной энергии системы конденсаторов. Ошибка предложенного решения в том, что первоначальный заряд на параллельно включенных конденсаторах перераспределится между ними при последовательном включении пропорционально их емкостям (на первом конденсаторе,например, будет только часть полного заряда). По-моему,корректный ответ такой: полная емкость последовательно включенных конденсаторов минимальна, полная энергия стремится увеличиться, но внешних источников энергии нет, поэтому она останется неизменной.

    Ответ отправил: schurik, 2-й класс
    Ответ отправлен: 09.12.2009, 13:25

    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 257531 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:
    • Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Отвечает Химик CH, Модератор :
    Здравствуйте, Саша Казаченко .
    Я решил так:
    пары конденсаторов 1-2 и 3-4 сразу заменим эквивалентными конденсаторами (всё равно их взаимное расположение не меняется)
    С12=1/(1/С1+1/С2)=2/3 мкФ
    заряд на 1-2 q12=C12U=200/3 мкКл
    энергия в конденсаторах 1-2 W12=q12U/2=1/300 Дж
    С34=1/(1/С3+1/С4)=12/7 мкФ
    заряд на 3-4 q34=C34U=1200/7 мкКл
    энергия в конденсаторах 3-4 W34=q34U/2=3/175 Дж
    Итого энергия W=0.0205 Дж

    при соединении последовательно напряжение на полученной батарее станет 200 В
    пусть данная батарея была замкнута и разрядилась (суммарное напряжение U'=0)
    пусть при этом прошёл заряд q
    тогда напряжение на 1-2 U'12=q12'/C12=(q12-q)/C12
    тогда напряжение на 3-4 U'34=q34'/C34=(q34-q)/C34
    приравниваем сумму к нулю
    U'12+U'34=0
    -U'12=U'34
    (q-q12)/C12=(q34-q)/C34
    (q-q12)*C34=(q34-q)*C12
    q*C34-q12*C34=q34*C12-q*C12
    q*C34+q*C12=q34*C12+q12*C34
    q=(q34*C12+q12*C34)/(C34+C12)=96 мкКл
    Итого энергия, которую можно извлечь из конденсаторов W'=96*200/2=9600 мкДж=0,0096 Дж=46,88%*W
    Энергия уменьшится на 53,12%

    Фактически, энергия электрического поля заряженных конденсаторов при переключении не меняется, но часть этой энергии теперь невозможно извлечь - увеличивается энергия разряженного состояния, так как конденсаторы 3-4 разряжаются не до конца, а 1-2 наоб орот, разрядившись, заряжаются снова в обратном направлении.
    -----
    Никогда не просите у химика просто СОЛЬ...

    Ответ отправил: Химик CH, Модератор
    Ответ отправлен: 09.12.2009, 22:21
    Латвия, Рига
    Тел.: +37128295428
    Абонент Skype: himik_c2h5oh

    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 257558 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:
    • Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

    Оценить выпуск »
    Нам очень важно Ваше мнение об этом выпуске рассылки!

    Задать вопрос экспертам этой рассылки »

    Скажите "спасибо" эксперту, который помог Вам!

    Отправьте СМС-сообщение с тестом #thank НОМЕР_ОТВЕТА
    на короткий номер 1151 (Россия)
    Номер ответа и конкретный текст СМС указан внизу каждого ответа.

    Полный список номеров »

    * Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи. (полный список тарифов)
    ** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
    *** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.

    © 2001-2009, Портал RFpro.ru, Россия
    Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про"
    Автор: Калашников О.А. | Программирование: Гладенюк А.Г.
    Хостинг: Компания "Московский хостер"
    Версия системы: 2009.6.12 от 30.11.2009
    В избранное