Заряженный конденсатор включён в последовательную цепь

[tohaf]

Заряженный конденсатор C1 1 мкФ включён в последовательную цепь из резистора R 300 Ом, незаряженного конденсатора C2 2 мкФ и разомкнутого ключа К (см. рисунок). После замыкания ключа в цепи выделяется количество теплоты Q 30 мДж. Чему равно первоначальное напряжение на конденсаторе С1?



Сижу над этой задачей три дня уже и вообще не понимаю.
1. Почему заряд не перераспределится даже при выключенном ключе? Ведь один конденсатор заряжен, а другой нет. Запутался.
2. Что будет, если мы соединим два конденсатора с одинаковым зарядом и емкостями разными полюсами?
3. Насчет параллельного соединения конденсаторов.

Почему напряжение между обкладками эквивалентного конденсатора C равно напряжениям между каждым из конденсаторов в отдельности?

$$C_1= \frac{q_1}{U_1} , C_2= \frac{q_2}{U_2}$$

$$q_1=C_1U_1 , q_2=C_2U_2$$

Заряд эквивалентного конденсатора

$$ Q = q_1 + q_2 = C_1U_1 + C_2U_2 $$

$$ CU = C_1U_1 + C_2U_2 $$

Вот почему здесь получается, что U равно U_2 и U_1 ? Ведь U_1 и U_2 это напряжения по-отдельности, когда они не объединены. Я имею ввиду, что вот есть два конденсатора, с разной емкостью. При одинаковом заряде у них будет разное напряжение между обкладками. С чего вдруг это напряжение равно напряжению после объединения??
4. Не совсем в тему, но непонятно, почему в колебательном контуре заряд уменьшается из-за трат на тепло? Куда исчезают заряды? Вот мы говорим, что согласно закону сохранения энергии энергия, запасенная в катушке/конденсаторе преобразуется в тепло. Но куда заряды исчезают? Когда конденсатор разряжаем через резистор - такого вопроса не возникает.

[rustot]

tohaf в сообщении #1229376 писал(а):

Куда исчезают заряды?

Тут есть путаница, связанная с тем что "зарядом" называют разные вещи, хотя и обозначают одинаково и единицы измерения те же самые и даже соотношения в которых он участвует очень похожи.

Заряд проводника - это сумма всех имеющихся в нем зарядов, положительных и отрицательных, если эта сумма нулевая то заряд равен нулю. "Заряд конденсатора" - это другое понятие. Суммарный заряд конденсатора может быт равен нулю, но "зарядом конденсатора" называют модуль заряда одного из его проводников и он может быть при этом нулю не равен

Заряд системы в первом смысле измениться не может кроме как путем перемещения заряда извне системы. Но "заряд" во втором смысле может свободно меняться. Переместили заряд с одного проводника конденсатора на другой - суммарный заряд не изменился, но поскольку мы теперь "зарядом" называем модуль заряда только одного из них - он изменился

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
Причина переноса:
1. Текст или формулы замещены рисунками.

(Подробно)

Forum Administration в сообщении #27356 писал(а):

I. Нарушения и санкции
1) Нарушением считается:
м) Набор любых формул без использования системы набора $\TeX$ (краткие инструкции по набору можно прочесть здесь, здесь или здесь). Использование картинок в качестве замены текста и формул (за исключением геометрических чертежей, сложных диаграмм и таблиц). Несоблюдение правил использования внешних ссылок (см. п. III-5).

2. Наберите все формулы и термы $\TeX$ом.
Инструкции по оформлению формул здесь или здесь (или в этом видеоролике).
См. также тему Что такое карантин, и что нужно делать, чтобы там оказаться.
После исправлений сообщите в теме Сообщение в карантине исправлено, и тогда тема будет возвращена.