Куда исчезает заряд конденсатора в колебательном контуре?

[tohaf]

В реальном колебательном контуре из катушки и ёмкости собственные колебания будут затухающими. Понятно, что есть закон сохранения энергии и что часть энергии тратится на нагрев.
Но почему именно? Вот конденсатору, одной из обкладок, сообщили какой-то отрицательный заряд, т.е. реально поместили туда электроны суммарным зарядом во сколько-то кулон. Соот-но, другую обкладку в момент заряда заземлили, она заряжена положительно.
Затем мы подключаем такой конденсатор к катушке с сопротивлением. Начинаются преобразования энергии конденсатор в энергию индуктивности и наоборот.
Вопрос. Почему заряд конденсатор со временем уменьшается? Куда и как именно исчезают электроны?
Не совсем понимаю, какая собственная попытка задачи должна тут быть, чтобы не попасть в карантин. Сижу, читаю Яковлева, Мякишева и Зильбермана и не могу понять.

Если мы берем обычный конденсатор и замыкаем его обкладки, то заряд конденсатора просто обнулится, поскольку изначальные заряды обкладок равны по модулю, но противоположны по знаку.
Если мы представляем, что у соединения между катушкой и конденсатором и у самой катушки нет сопротивления - то будут происходить незатухающие колебания, количество заряда на обкладке конденсатора будет попеременно меняться. Сначала конденсатор разряжается, поле катушки мешает этому разряжению, энергия запасается в катушке и наоборот.
Но если мы переходим в реальность и вспоминаем, что у проводов и у катушки тоже есть сопротивление - то что тогда именно происходит - непонятно.
Вот есть заряд на конденсаторе, у одной пластины столько-то кулон, либо электроны, либо их отсутствие. Вот мы замыкаем этот конденсатор на катушку, электроны начинают перемещаться к другому полюсу конденсатора и куда-то исчезают. Непонятно.

[Someone]

tohaf в сообщении #1229468 писал(а):

Вопрос. Почему заряд конденсатор со временем уменьшается? Куда и как именно исчезают электроны?

А сами-то Вы что думаете по этому поводу? Были на обкладках одинаковые заряды противоположных знаков, потом куда-то делись…

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
Причина переноса:
Отсутствуют собственные попытки решения задачи.

(Подробно)

Forum Administration в сообщении #27356 писал(а):

I. Нарушения и санкции
1) Нарушением считается:
г) Поиск халявы в отношении учебных задач и вопросов; публикация полных готовых решений учебных задач (см. п. III-2); вынесение на обсуждение задач еще не прошедших он-лайн и заочных олимпиад.

Приведите собственные содержательные попытки решения задачи и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: вернул.

[Metford]

tohaf в сообщении #1229468 писал(а):

одной из обкладок, сообщили какой-то отрицательный заряд, т.е. реально поместили туда электроны суммарным зарядом во сколько-то кулон

А поместили как? Пришёл дядя с мешком электронов, взял лопату и разгрузил мешок на $n$ мкКл?

tohaf в сообщении #1229468 писал(а):

Но если мы переходим в реальность и вспоминаем, что у проводов и у катушки тоже есть сопротивление - то что тогда именно происходит - непонятно.

Вас интересует механизм возникновения сопротивления? Так это вроде бы в учебниках описывается даже на уровне общей физики...

[warlock66613]

tohaf в сообщении #1229468 писал(а):

у одной пластины столько-то кулон, либо электроны, либо их отсутствие

Давайте так. Пластина может либо не заряжена, либо заряжена отрицательно, либо заряжена положительно. Ну, с отрицательным зарядом вроде понятно — добавили на незаряженную пластину электронов — они заряжены отрицательно — получился отрицательный заряд на пластине. А вот что из себя представляет положительно заряженная пластина?

[Munin]

tohaf в сообщении #1229468 писал(а):

Вопрос. Почему заряд конденсатор со временем уменьшается? Куда и как именно исчезают электроны? :facepalm:

Вы путаете заряд конденсатора с зарядом уединённого проводника. У конденсатора две обкладки. Когда говорят, что заряд конденсатора $q,$ то это значит, что на одной обкладке $q$ лишних электронов, а на другой - как раз $q$ электронов недостаёт. Вот они и переходят с одной на другую, уравновешиваются.

[Dmitriy40]

tohaf в сообщении #1229468 писал(а):

Но если мы переходим в реальность и вспоминаем, что у проводов и у катушки тоже есть сопротивление - то что тогда именно происходит - непонятно.

При этом, в отличии от идеального случая, энергия в магнитном поле катушки не достигает значения энергии в конденсаторе ровно на величину потерь на сопротивлении. А заряд уже скомпенсировался. Потом энергия магнитного поля уже не может снова разделить заряды ровно на исходную величину, лишь на сколько-то меньшую. И получается что с каждым циклом заряд конденсатора уменьшается по величине. Заряд не исчезает, он обнуляется в каждом цикле (в момент максимума энергии магнитного поля), ровно как и без катушки лишь на сопротивлении, а катушка и её поле лишь восстанавливает заряд (снова разделяет положительные и отрицательные заряды в пространстве) на конденсаторе за счёт своей энергии. Без сопротивления потерь нет и всё восстанавливается точно, с сопротивлением - всё меньше и меньше.

[tohaf]

Dmitriy40 в сообщении #1229581 писал(а):

tohaf в сообщении #1229468 писал(а):

Но если мы переходим в реальность и вспоминаем, что у проводов и у катушки тоже есть сопротивление - то что тогда именно происходит - непонятно.

При этом, в отличии от идеального случая, энергия в магнитном поле катушки не достигает значения энергии в конденсаторе ровно на величину потерь на сопротивлении. А заряд уже скомпенсировался. Потом энергия магнитного поля уже не может снова разделить заряды ровно на исходную величину, лишь на сколько-то меньшую. И получается что с каждым циклом заряд конденсатора уменьшается по величине. Заряд не исчезает, он обнуляется в каждом цикле (в момент максимума энергии магнитного поля), ровно как и без катушки лишь на сопротивлении, а катушка и её поле лишь восстанавливает заряд (снова разделяет положительные и отрицательные заряды в пространстве) на конденсаторе за счёт своей энергии. Без сопротивления потерь нет и всё восстанавливается точно, с сопротивлением - всё меньше и меньше.

Т.е. грубо говоря, из-за того, что на сопротивлении происходит падение напряжения, электрическому полю, созданному конденсатором $\frac{CU^2}{2}$, не хватает энергии, чтобы "зарядить" катушку на точно такую же величину энергии $\frac{LI^2}{2}$ ?

[wrest]

tohaf в сообщении #1230048 писал(а):

Т.е. грубо говоря, из-за того, что на сопротивлении происходит падение напряжения, электрическому полю, созданному конденсатором $\frac{CU^2}{2}$, не хватает энергии, чтобы "зарядить" катушку на точно такую же величину энергии $\frac{LI^2}{2}$ ?

Грубо говоря, так, но лучше наверное сказать что не из-за падения напряжения, а из-за омических потерь энергии в резисторе (на его нагрев). Плюс что-то излучается, плюс какие-то еще неучтенные потери (в самом конденсаторе -- в диэлектрике между обкладками например).

[tohaf]

wrest в сообщении #1230051 писал(а):

tohaf в сообщении #1230048 писал(а):

Т.е. грубо говоря, из-за того, что на сопротивлении происходит падение напряжения, электрическому полю, созданному конденсатором $\frac{CU^2}{2}$, не хватает энергии, чтобы "зарядить" катушку на точно такую же величину энергии $\frac{LI^2}{2}$ ?

Грубо говоря, так, но лучше наверное сказать что не из-за падения напряжения, а из-за омических потерь энергии в резисторе (на его нагрев). Плюс что-то излучается, плюс какие-то еще неучтенные потери (в самом конденсаторе -- в диэлектрике между обкладками например).

Спасибо!