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




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Два проводящих шара, конденсатор и катушка индуктивности.
Сообщение27.03.2020, 19:56 
Аватара пользователя


12/02/20
282
Два проводящих шара с радиусом $r$, удаленных друг от друга, соединены участком цепи состоящий из конденсатора ёмкости $C$, катушки индуктивности $L$ и переключатель. В начальный момент времени конденсатор заряжен до напряжения $U$ а сферы нейтральны. Катушку считать идеальной. НАйти максимальное значение тока в катушке после замыкания переключателя.

Ответ не сходится, прошу помочь понять где мои рассуждения пошли не туда.

Ёмкость проводящего шара равна $C_s = 4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon r$
Так как все конденсаторы соединены последовательно, можно найти эквивалентную ёмкость

$\frac{1}{C_e} = \frac{2}{C_s} + \frac{1}{C}$ откуда $C_e = \frac{C C_s}{2 C + C_s}$

Начальная энергия системы и энергия в момент времени когда ток в катушке максимальный - равны.

$\frac{C U^2}{2} = \frac{L I^2}{2} + \frac{q^2}{2 C_e}$

Где $q$ - суммарный заряд на конденсаторах в тот момент времени, который из за закона сохранения заряда является равным изначальному заряду $q = C U$

В таком случае $I = U \sqrt{\frac{C - \frac{C^2}{C_e}}{L}}$ который после упрощений становится

$I = U \sqrt{\frac{2 C(1-\frac{C}{C_s})}{L}}$

Их же ответ, $I = U \sqrt{\frac{C_s C}{(2 C + C_s L)}}$ приводит к тому что две сферы соединены параллельно (как?) с конденсатором.

Хочу понять, мои рассуждения не верны или в решении есть ошибка?

 Профиль  
                  
 
 Re: Два проводящих шара, конденсатор и катушка индуктивности.
Сообщение27.03.2020, 21:33 
Аватара пользователя


11/12/16
13850
уездный город Н
1. "Их ответ" не дружит с размерностью. Вы со скобкой ошиблись, когда переписывали.
2. Запишите верно закон сохранения энергии. Этого будет достаточно.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

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