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…?😃
Было уже…в каком-то журнале “Техника молодежи” конец 80-х.
Когда втыкают последнюю “дольку” - все пропадает.
…
Если интересно подумайте лучше, как организовать обратный процесс по “мешалке Джоуля”?
Что бы хаотичное движение упорядочивалось и совершало полезную работу и температура при этом падала!
“Идеальный охладитель” 😇
(К пресловутому демону Максвелла не имеет никакого отношения)
Было уже…в каком-то журнале “Техника молодежи” конец 80-х.
Давно заметил, стоит придумать что-то по-настоящему гениальное, как тут же оказывается что это уже где-то когда-то было…))
По поводу мешалки… Если я правильно понимаю, то что вы хотите - это сделать вечный двигатель 2-го рода (“преобразовывать тепло в работу”). Но если так, то мне непонятно, почему демон к этому не имеет отношения, а мешалка как раз имеет? Хотя боюсь в любом случае лично я пасс. Термодинамика - темная сущность, то ли дело электромагнетизм!))
Если я правильно понимаю, то что вы хотите - это сделать вечный двигатель
Нет. Никаких Вечных Двигателей никогда, не было, нет и не будет!
Вечными двигателями (без кавычек) в 21 веке занимаются только задроты, неучи и лоходауны (извините за резкость)
Реально наиболее эффективное использование тепла окружающей среды, первопричиной которого является Солнце. А если копнуть еще глубже -то и всей энергии которую мы используем.
устройство преобразования солнечной энергии
…всего лишь инженерная задача, которая рано или поздно будет решена.
Насчет “Термодинамики” - в этой науке постулаты формировались в то время, когда о тепловом Инфракрасном частотном диапозоне электромагнитного излучения не было понятия 😉
Задача показавшаяся мне не бесполезной для разминки мозгов обСчества (полученная от приятелей на крайнем слете Туристят за что им спасибо).
---------------
Улитка находящяяся на стене здания находилась непрерывно под наблюдением ровно в течении 6 минут.
Непрерывное наблюдение за уликой производилось некоторым количеством наблюдателей пересекающихся по времени наблюдения .
Каждый из наблюдателей отметил в отчете что он наблюдал улитку в течении ровно одной минуты непрерывно и за время его наблюдения улитка проползла ровно метр.
Доказать что в таких условиях наблюдения улитка не могла проползти 10 и более метров.
---------------
WBR CrazyElk
P.S. “сами мы не местные” и строгое доказательство с выверенными формулировками еще не завершили однако контуры и идея уже нашлись.
Они достаточно “красивые” и потому не постеснялся предложить обществу в “полусыром виде” .
--------------------
“Непрерывное” наблюдение за улиткой подразумевает что для любого момента времени в течении 6 минут найдется хоть один наблюдатель наблюдавший за улиткой в этот момент времени а вне этого интервала за улиткой не наблюдал ни один из наблюдателей.
"Наблюдал ровно минуту непрерывно " подразумевает что начав наблюдать за улиткой конкретный наблюдатель наблюдал не прерывая наблюдение ровно минуту после чего наблюдение прекратил.
“Пересекающиеся наблюдения” подразумевают что для любого наблюдателя на его периоде наблюдения найдется момент времени когда за улиткой он наблюдал не один.
Минута наблюдения это закрытый интервал времени длинной ровно в минуту. Другими словами крайние точки периода входят в период наблюдения.
и Улитка и Наблюдатели - математические. Никаких ограничений на характер движения улитки или отсутсвия такового в конктреный момент вмени не предполагается. При выполнении условий задачи скорость улитки может быть произвольной хоть дельта функцией.
--------------------