Конденсатор во внешнем электрическом поле по peg59

[peg59]

Ende
Выделено из темы «Конденсатор в электрическом поле»

Напряжение источника неизменно - заряд на пластинах не меняется.
Думаю, надо рассматривать конденсатор как электрический диполь и вычислить работу поворота диполя во внешнем поле.

[DimaM]

peg59 в сообщении #1569587 писал(а):

Напряжение источника неизменно - заряд на пластинах не меняется.

Надо выбрать что-то одно: или неизменность напряжения (как у ТС), или постоянный заряд на пластинах.

[peg59]

В условии же сказано: конденсатор подключен к источнику напряжения. При этом заряд $q = CU$ постоянный, как и напряжение. Нечего тут выбирать.

[EUgeneUS]

peg59 в сообщении #1569599 писал(а):

При этом заряд $q = CU$ постоянный, как и напряжение. Нечего тут выбирать.

Это иллюзия, связанная с привычкой рассматривать конденсаторы, как точечные элементы.

В данной задаче
а) конденсатор нельзя рассматривать, как точечный элемент.
б) $q = CU$ не выполняется.

[DimaM]

peg59 в сообщении #1569599 писал(а):

В условии же сказано: конденсатор подключен к источнику напряжения. При этом заряд $q = CU$ постоянный, как и напряжение.

Если внимательно прочитать условие, можно еще увидеть про внешнее поле. Правда, пропущено важное слово "плоский".

[peg59]

EUgeneUS в сообщении #1569600 писал(а):

$q = CU$ не выполняется.

Это надо как-то обосновать. Неужели емкость конденсатора зависит от внешних полей?

[DimaM]

peg59 в сообщении #1569603 писал(а):

Неужели емкость конденсатора зависит от внешних полей?

Внесем плоский конденсатор с зарядом $q$ в однородное поле $E$, перпендикулярное пластинам. Площадь пластин $S$, расстояние $d$. Чему будет равно поле между пластин и каким будет напряжение?

[peg59]

Это совсем другая задача. В нашей напряжение между пластинами не зависит от внешнего поля.

[DimaM]

peg59 в сообщении #1569606 писал(а):

Это совсем другая задача.

Это задача, которую решает (решал?) ТС.

peg59 в сообщении #1569606 писал(а):

В нашей напряжение между пластинами не зависит от внешнего поля.

Думаю, для вашей задачи лучше сделать отдельную ветку.

[peg59]

DimaM в сообщении #1569607 писал(а):

Думаю, для вашей задачи лучше сделать отдельную ветку.

А может, надо прочитать условие задачи?

cema2643 в сообщении #1568759 писал(а):

конденсатор подключен к источнику некоторого напряжения $U$

[DimaM]

peg59 в сообщении #1569609 писал(а):

А может, надо прочитать условие задачи?

Разумеется. Только читать нужно полностью

cema2643 в сообщении #1568759 писал(а):

и находится во внешнем однородном поле $E$

[peg59]

Даю свое решение.
Поскольку источник поддерживает напряжение между обкладками постоянным, то в цепи источник-конденсатор нет изменения энергии. Следовательно работа идет на изменение энергии зарядов конденсатора во внешнем поле.
Для ориентации поля конденсатора по внешнему полю имеем для энергии зарядов
$W_1 = qEd,$
где $d $ - расстояние между пластинами конденсатора.
Для противоположной ориентации:
$W_2 = -qEd.$
Полная работа равна разности энергий:
$A = W_1 - W_2 = 2qEd = 2CUEd$
(Найдите в этом выражении дипольный момент.)
Знак результата определяется начальной конфигурацией (по полю или против).

Кстати, для заряженного до напряжения $U$ изолированного конденсатора проходят в точности такие же рассуждения. Это и понятно: ток в цепи не идет.

[Ende]

Выделил обсуждение в отдельную ветку. Здесь желающие могут выяснять, зависит ли поле между обкладками конденсатора от внешнего поля $E$, если конденсатор подключен к источнику напряжения $U$.

[Walker_XXI]

peg59 в сообщении #1569606 писал(а):

Это совсем другая задача. В нашей напряжение между пластинами не зависит от внешнего поля.

Эта задача поможет понять, зависит ли ёмкость конденсатора от внешнего поля, точнее, как внешнее поле повлияет на величину заряда плоского конденсатора, подключённого к источнику напряжения.