2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




На страницу 1, 2  След.
 
 Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 12:17 
Две ситуации:

Первая: Изначально заряженный конденсатор соединяют с незаряженным конденсатором. Источника тока в сети нет. Перезарядка обоих конденсаторов будет проходить до тех пор, пока разность потенциалов на обоих конденсаторах не сравняется

Вторая: Три изначально заряженных конденсатора соединяют в цепь, источника тока нет. В решении сказано, что сумма потенциалов на этих конденсаторах равна нулю, так как цепь замкнута.

Вопрос: почему во втором случае нельзя сказать, по аналогии с первым, что все потенциалы будут равны друг другу. Ведь их сумма может быть равна нулю, но между двумя конденсаторами будет разность потенциалов, тогда перезарядка будет протекать дальше

Во втором случае все конденсаторы соединяются разноименными обкладками

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 13:21 
Аватара пользователя
yurasmolensk43 в сообщении #1424097 писал(а):
Вопрос: почему во втором случае нельзя сказать, по аналогии с первым, что все потенциалы будут равны друг другу.

Потому что они не будут равны в общем случае. И да, тут правильнее говорить не о потенциалах, а о напряжениях (разностях потенциалов) на конденсаторах.

Важно понять, что и в первом случае можно (и нужно) сказать, что сумма напряжений на конденсаторах равна нулю - это второе правило Кирхгофа.
А уже из того, что конденсаторов два, получается, что $U_1 = - U_2$ (напряжения на конденсаторах отсчитываются по направлению обхода цепи).

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 14:35 
yurasmolensk43 в сообщении #1424097 писал(а):
Три изначально заряженных конденсатора соединяют в цепь, источника тока нет.
Нарисуйте схемы соединения конденсаторов для обоих случаев.

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 14:58 
realeugene в сообщении #1424123 писал(а):
Нарисуйте схемы соединения конденсаторов для обоих случаев.

https://imgur.com/a/qOHwgGg

Слева первый случай, справа второй

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 15:05 
Во втором случае задача некорректная.

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 15:13 
realeugene в сообщении #1424133 писал(а):
Во втором случае задача некорректная.

Почему?

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 15:29 
Аватара пользователя
yurasmolensk43 в сообщении #1424097 писал(а):
почему во втором случае нельзя сказать, по аналогии с первым, что все потенциалы будут равны друг другу.

А вы посчитайте чему они будут равны при заданных условиях ($C_1=C_2=C_3,  U_1=U_2=U_3$)

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 15:44 
yurasmolensk43
потому что если вы хотите получить более развёрнутый ответ, перепишите аккуратно условия задач и дайте свой вариант решения.

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 16:24 
realeugene в сообщении #1424144 писал(а):
yurasmolensk43
потому что если вы хотите получить более развёрнутый ответ, перепишите аккуратно условия задач и дайте свой вариант решения.


Вторая задача: Три одинаковых конденсатора через ключи соединяются в кольцевую схему. Первоначально ключи разомкнуты, и конденсаторы заряжены зарядами $q_1, q_2, q_3$ так, что знаки зарядов на соседних пластинах противоположны. Найти установившейся заряд $Q_1$ на первом конденсаторе после замыкания ключей

https://imgur.com/a/qOHwgGg


Первое решение, которое сразу приходит в голову: раз система замкнута, то заряд всей системы сохраняется. Раз емкости конденсаторов равны, значит после перезарядки у них будут равные заряды $Q=Q_1=Q_2=Q_3$. Из закона сохранения заряда следует, что $Q_1=(q_1+q_2+q_3)/3$

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 16:34 
Аватара пользователя
yurasmolensk43 в сообщении #1424152 писал(а):
Раз емкости конденсаторов равны, значит после перезарядки у них будут равные заряды $Q=Q_1=Q_2=Q_3$. Из закона сохранения заряда следует, что $Q_1=(q_1+q_2+q_3)/3$

Ваше решение правильно для параллельного соединения конденсаторов плюс к плюсу и минус к минусу.

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 16:36 
yurasmolensk43 в сообщении #1424152 писал(а):
Раз емкости конденсаторов равны, значит после перезарядки у них будут равные заряды $Q=Q_1=Q_2=Q_3$.
Почему?

-- 05.11.2019, 16:37 --

yurasmolensk43 в сообщении #1424097 писал(а):
В решении сказано, что сумма потенциалов на этих конденсаторах равна нулю, так как цепь замкнута.
Теперь задача сформулирована корректно. Вспомните законы Кирхгофа.

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 16:39 
realeugene в сообщении #1424158 писал(а):
yurasmolensk43 в сообщении #1424152 писал(а):
Раз емкости конденсаторов равны, значит после перезарядки у них будут равные заряды $Q=Q_1=Q_2=Q_3$.
Почему?

Логика такая - конденсаторы будут перезаряжаться до тех пор, пока у них не станут равные напряжения. А раз напряжения и емкости равны, то и заряды будут равны

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 16:39 
yurasmolensk43 в сообщении #1424162 писал(а):
Логика такая - конденсаторы будут перезаряжаться до тех пор, пока у них не станут равные напряжения.
Почему?

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 16:44 
realeugene в сообщении #1424163 писал(а):
yurasmolensk43 в сообщении #1424162 писал(а):
Логика такая - конденсаторы будут перезаряжаться до тех пор, пока у них не станут равные напряжения.
Почему?


Если не будут равны, то между конденсаторами будет разность потенциалов, а значит перезарядка будет идти дальше. Я понимаю, что что-то здесь не так, но не могу понять что

 
 
 
 Re: Перезарядка конденсаторов
Сообщение05.11.2019, 16:46 
yurasmolensk43 в сообщении #1424152 писал(а):
Первое решение, которое сразу приходит в голову: раз система замкнута, то заряд всей системы сохраняется.

Попробуйте применить это решение для случая, когда два одинаковых заряженных конденсатора подключаются "навстречу".

 
 
 [ Сообщений: 26 ]  На страницу 1, 2  След.


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group