Головоломки, задачки и прочее
А энергия в конденсаторе С*U*U/2. То есть раз напряжение вдвое меньше- то энергия, запасенная в конденсаторе вчетверо меньше. Про это - в 11-й раз.
В 1001 раз - начинать нужно с первоисточника по понятию энергия
Энергия заряженного конденсатора
При заряде конденсатора внешний источник расходует энергию на разделение зарядов на положительные и отрицательные. Которые будут находиться на обкладках конденсатора. Следовательно, исходя из закона сохранения энергии, она никуда не пропадает, а остается в конденсаторе. Энергия в конденсаторе запасается в виде силы взаимодействия положительных и отрицательных зарядов находящихся на его обкладках. То есть в виде электрического поля. Которое сосредоточено между пластинами. Это взаимодействие стремится притянуть одну обкладку к другой, поскольку, как известно разноименные заряды притягиваются.
Как известно из механики F=mg, аналогично в электрике F=qE, роль массы играет заряд, а роль сили притяжения напряжённость поля.
Работа по перемещению заряда в электрическом поле выглядит так:A=qEd1-qEd2=qEd
C другой же стороны работа также равна разнице потенциальных энергий A=W1-W2=W.
Таким образом используя эти два выражения можно сделать вывод что потенциальная энергия накопленная в конденсаторе равна:
W=qEd
Это Формула 1 — Энергия заряженного конденсатора
Не трудно заметить, что формула очень похожа на потенциальную энергию из механики W=mgh.
Если провести аналогию с механикой: Представим камень, находящийся на крыше здания. Здесь взаимодействует масса земли с массой камня посредством силы тяжести, а здание высотой h противодействует силе гравитации. Если здание убрать камень упадет, следовательно, потенциальная энергия перейдет в кинетическую.
Можно разделить камень на две равные части, но потенциальная энергия в сумме не изменится!
В 1001 раз - начинать нужно с первоисточника по понятию энергия
Следовательно, исходя из закона сохранения энергии, она никуда не пропадает,
И не забывать про закон сохранения заряд а.😃
Следовательно, исходя из закона сохранения энергии, она никуда не пропадает, а остается в конденсаторе.
Что, так прям закон гласит? Что прям останется в конденсаторе?
А может гласит о том, что вообще- останется, без привязки к конденсатору?
Потому и получается- что половина останется в конденсаторах, а половина где то снаружи.
Выше это разжевали, привели формулы, которые не оспорить.
А если это просто на пальцах пояснить, как физику явления:
Из условия задачи при подключении заряженного конденсатора к незаряженному должен пойти процесс выравнивания напряжений, перенос зарядов и должен завершится.
Из условия задачи проводники и сам конденсатор сверхпроводящий.
Но так как емкость конденсатора вполне определенная, не нулевая- следовательно и размеры его не нулевые. Не нулевые размеры предполагают не нулевую индуктивность.
Получаем в чистом виде колебательный контур с колебательным процессом в нем.
Опять же исходя из того что размеры не нулевые- контур будет обязательно излучающий. Это же исходит и из условий задачи - то что процесс завершится выравниванием ( а не будет какой то переходной или колебательный).
И колебательный процесс остановится ровно тогда когда половина энергии израсходуется на излучение.
То есть в конечном счете где то снаружи что то нагреет.
Безмассовая и невязкая пружина и не способна сжиматься-разжиматься, нет в ней того что обеспечивает механизм сопротивления этому самому сжатию.
Ну насчет того, может ли существовать в природе чистая “жесткость” (без массы и вязкости), спорить не берусь))). Я просто имел ввиду, что на этой механической задаче вполне можно понять суть “обмана”. Аналогия например такая: емкость<->жесткость, индуктивность<->масса, сопротивление проводов<->вязкость пружины, “эфир”<->воздух. Если выбросить ВСЕ кроме “чистой емкости”<->“чистой упругости”, то получится конь)))
Потому и получается- что половина останется в конденсаторах, а половина где то снаружи.
CrazyElk сочинил софистический бред.
толкование сверхпроводимости ПРИ РАСЧЕТАХ рассматривают, как отсутствие сопротивления и потерь во внешнюю среду.
А поскольку вы толкуете это по своему, то и результат может получиться и в два и в четыре раза больше - или меньше - опять же, по отношению только к тому, что только вы имеете в виду… 😛😈
толкование сверхпроводимости ПРИ РАСЧЕТАХ рассматривают, как отсутствие сопротивления и потерь во внешнюю среду
Во истину в науке нет ничего страшнее воинствующенго дилетантизма.
Tankoman+ - ну вы бы для смеха что ли ознакомились что именно означает термин сверхпроводимость. Какие именно потери и при каких именно условиях при ней отсутсвуют.
Никогда ни в каком страшном сне в физике, ни в теории ни на практике сверхпроводимость не толковалась не считалась как — “отсутствие сопротивления и потерь во внешнюю среду”. Ну разве что в науч попе - ну науч поп в сравнени с наукой это как бельканте и попса похожи не не одно и тоже.
В определениях и теориях сверхпроводимости есть такие “страшние” слова как оммические (или электрическое) сопротивление, постоянный ток и много много чего еще при выполнени чего скачком исчезают и начинают отсутсвовать некотрые (но отнюдень не все и не всегда) потери.
Не верите мне - поверьте (или проверьте) хотя бы “всеобщему заблужению” == wiki. Вот вам цитаты оттуда. (более серьезных источников не предлагаю ибо для их чения надо хотя бы без ошибок скобки уметь открывать в формулах)
Для постоянного электрического тока электрическое сопротивление сверхпроводника равно нулю. …
Строго говоря, утверждение о том, что сопротивление сверхпроводников равно нулю справедливо только для постоянного электрического тока.
В переменном электрическом поле сопротивление сверхпроводника отлично от нуля и растёт с увеличением частоты поля.
CrazyElk сочинил софистический бред.
Вообще то это классическая школьная задача на провеку понимания учениками границ применимости формул.
Единственный софизм тут в применении формул электростатики к “порадоксальному рассмотрению” существенно динамического процесса.
И как только ученик осознает и понимает что формулы корректно описывая итоговые статичные состояния, ЕСЛИ ОНИ БУДУТ ДОСТИГНУТЫ, совершенно не пригодны для понимания и попыток описания процессов перехода между этими состояними, ценности и софизм примера моментально исчерпываются.
Жаль что Вы это до сих пор не осознали несмотря на всеобщие усилия.
Не трудно заметить, что
Что физику и ее определния Вы забыли давно и крепко (это грустно) а желание быть правым и первым немостря ни на что у вас осталось.
Аналогии конечно хорошо и многим позволяют полнее и проще понять физику того или иного явления но граздо лучше ЗНАНИЯ.
Так что дорогой мой оппонет - откройте школьный учебник физики ПРОЧИТАТЕ (не фантазируете по анологии) и ПОЙМИТЕ определения , формулы а также правила и гранцы их применения.
Вобщем, успехов вам в нелегком деле воспоминания школьных знаний.
Ну а мне извините, ситуация “дорогая в интернете опять кто то неправ” более совершенно не интересна.
Ваши знания это ваши знания мне за их исправление не платят 😃 . Вы вольны думать что земля стоит на трех китах а солнце крутится вокруг земли. Воля ваша.
Некотрые на такой модели мира рассказывая и популяризируя ее в современному обществе сделали миллиардные состояния. (Терри Прачет - серия Плоский Мир - зело рекомендую к прочтению).
Может вы из таких хоть я и сомневаюсь 😃
А энергия в конденсаторе С*U*U/2. То есть раз напряжение вдвое меньше- то энергия, запасенная в конденсаторе вчетверо меньше. Про это - в 11-й раз.
Мне не трудно, могу и в 12-ый раз, хотя мой пост в этой ветке только 3-й:
Физическая величина, определяемая отношением заряда q одной из пластин конденсатора к напряжению между обкладками конденсатора, называется электроемкостью конденсатора.
А Вы в формулах оперируете номинальной ёмкостью, которая определяется площадью обкладок, диэлектриком и его толщиной. Если рассуждать в таком же ключе, то соединивши два заряженных конденсатора последовательно (с учетом знаков заряда обкладок), тут же получим изменение электрической энергии. Весь этот т.н. “парадокс” заключается в правильности применения формул, вернее, в неправильности.
Физическая величина, определяемая отношением заряда q одной из пластин конденсатора к напряжению между обкладками конденсатора, называется электроемкостью конденсатора.
А Вы в формулах оперируете номинальной ёмкостью, которая определяется площадью обкладок, диэлектриком и его толщиной.
Это ровно одна и та же емкость. Если по вашему обратное- то смело в шнобелевский комитет.
Сообщение от vals55
Физическая величина, определяемая отношением заряда q одной из пластин конденсатора к напряжению между обкладками конденсатора, называется электроемкостью конденсатора.А Вы в формулах оперируете номинальной ёмкостью, которая определяется площадью обкладок, диэлектриком и его толщиной.
Сообщение от CrazyElk
Во истину в науке нет ничего страшнее воинствующенго дилетантизма.
Более добавить нечего.
Какое совпадение! Мне тоже.
Переквалифицируюсь-ка я пока в читатели и подожду правильного ответа от автора “парадокса”…
В 379-м и есть ответ.
В 379-м и есть ответ.
Про номинальную ёмкость я погорячился, согласен.
Но ответ какой-то сложный, всё больше про физику реальных сверхпроводников. Я же понял фразу “сверхроводящие провода” в постановке задачи как просто идеальные условия для перетекания заряда, нечто вроде демона Максвелла, который переносит часть заряда на другой конденсатор. И ожидал ответ типа того, что часть энергии ушла на работу демона при разделении зарядов для зарядки второго конденсатора.
Ладно, оставим эту сверхпроводимость. Соединяем два конденсатора ёмкостью по 2С последовательно и заряжаем зарядом 2q, ждем завершения всех переходных процессов и выравнивания потенциала и разъединяем их. Провода можно использовать обычные 😃
Энергия пары соединенных конденсаторов: (2q)^2/2*C = 2*q^2/C (общая ёмкость соединения - С)
Энергия отдельного отделённого конденсатора: q^2/2*2C при условии, что заряд распределился поровну.
Сумма энергий пары: q^2/2C
Думаете при разъединении проскочит искра и энергии станет ровно в 4 раза меньше?
Или я что-то не так посчитал?
Люди ! с конденсаторами вы загнули, перепутали скучное с неинтересным! …может вернёмся к головоломкам-задачкам?
cor.edu.27.ru/dlrstore/…/p0361.html
“Если же сопротивление не очень велико, то в процессе разряда через проводник будет течь значительный ток, и возникшее электромагнитное поле унесёт заметную часть энергии”
Энергия пары соединенных конденсаторов: (2q)^2/2*C = 2*q^2/C (общая ёмкость соединения - С) Энергия отдельного отделённого конденсатора: q^2/2*2C при условии, что заряд распределился поровну. Сумма энергий пары: q^2/2C Думаете при разъединении проскочит искра и энергии станет ровно в 4 раза меньше?
Энергия после раз’единения останется на самом деле прежней, так как заряд на каждом конденсаторе будет тот же что был на двух последовательно соединенных, а не в 2 раза меньше.
так как заряд на каждом конденсаторе будет тот же что был на двух последовательно соединенных, а не в 2 раза меньше
По теории Вы правы, если смотреть физику процесса, но что значит “тот же”? Кондёров-то стало два, заряд как-то поделится? или удвоится? 😃 😃
Ладно, я уже прикалываюсь. Заканчиваем скучную тему.
Люди ! с конденсаторами вы загнули, перепутали скучное с неинтересным! …может вернёмся к головоломкам-задачкам?
Скажу проще
Есть люди которые считают сочинение СОФИЗМОВ признаком большого ума
…Однако есть и другое мнение
Софи́зм (от греч. σόφισμα, «мастерство, умение, хитрая выдумка, уловка, мудрость») — (1) сложное рассуждение, иногда намеренно запутанное в целях демонстрации интеллектуального превосходства или введения аппонента в заблуждение;
ru.wikipedia.org/wiki/Софизм
А применять ШКОЛЬНЫЕ формулы и при этом оперировать процессами которые изучают в университете…это уже шиза…
А применять ШКОЛЬНЫЕ формулы и при этом оперировать процессами которые изучают в университете…это уже шиза…
Да ладно! Гольная общеобразовательная школа!-
Из условия задачи при подключении заряженного конденсатора к незаряженному должен пойти процесс выравнивания напряжений, перенос зарядов и должен завершится.
Из условия задачи проводники и сам конденсатор сверхпроводящий.
Но так как емкость конденсатора вполне определенная, не нулевая- следовательно и размеры его не нулевые. Не нулевые размеры предполагают не нулевую индуктивность.
Получаем в чистом виде колебательный контур с колебательным процессом в нем.
Опять же исходя из того что размеры не нулевые- контур будет обязательно излучающий. Это же исходит и из условий задачи - то что процесс завершится выравниванием ( а не будет какой то переходной или колебательный).
И колебательный процесс остановится ровно тогда когда половина энергии израсходуется на излучение.
намеренно запутанное в целях демонстрации интеллектуального превосходства или введения аппонента в заблуждение;
Кстати, автору так и не хватило силы духа, что бы дать однозначный краткий и правильный ответ…
И колебательный процесс остановится ровно тогда когда половина энергии израсходуется на излучение.
Класс! А я подумал, процесс будет происходить в виде затухающих колебаний, пока все энергия не будет излучена в виде электромагнитных волн. И поэтому вопрос о оставшейся энергии изначально некорректен. Но формулы доказывают мою неправоту…
Класс! А я подумал, процесс будет происходить в виде затухающих колебаний, пока все энергия не будет излучена в виде электромагнитных волн.
Половину- это потому что конденсаторы равные по емкости.
Две крайности:
- Заряженный конденсатор много большей емкости чем разряженный. На излучение в результате колебательного процесса практически ничего не израсходуется.
- Заряженный конденсатор много меньшей емкости чем разряженный. На излучение в результате колебательного процесса израсходуется практически вся энергия.
В голову приходит обычно второй вариант- как встречаемый наиболее часто. Практически это вариант когда заряженный конденсатор подключаем к индуктивности.
Вам не надоело еще гнать эту пургу?
ЭНЕРГИЯ…W2 = (q/2)^2/(2C) + (q/2)^2/(2C) = q^2/(4С) …что в два раза меньше исходной
Какой нах колебательный процесс?
Или ткните меня носом, какой буквой в ЭТИХ формулах обозначены Индуктивная составляющая конденсатора и Диэлектри́ческая проница́емость среды.
А вот такой вопрос: что получится если взять много одинаковых магнитов в виде длинных параллелепипедов (“маленькие” грани покрашены в красный и синий цвета), и склеить их всех друг с другом вдоль “длинных” граней, так чтобы в конце получить один большой магнит в виде сферического слоя (толщиной в длинную грань исходных магнитов), внешняя поверхность которого будет скажем синей, а внутренняя красной. (Надеюсь можно понять что я имею ввиду)))
По-моему это и будет монополь Дирака, который все давно ищут. Или нет…?😃