Физика. задача по физике Конденсатор емкости C1=8 мкФ заряжен до напряжения U1=10 В, а другой, с неизвестной емкостью C2 — до напряжения U2=20 В. После соединения конденсаторов одноименными обкладками на них установилось напряжение U3=12 В.
Определите, чему равна емкость C2.
Ответ приведите в мкФ.
Число
Определите, сколько тепла выделилось при соединении конденсаторов.
Ответ приведите в мкДж.
Число
Определите, какое напряжение U4 установилось бы на конденсаторах, если бы их соединили разноименными обкладками.
Ответ приведите в В.
Число

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения заряда для конденсаторов, а также формулой для энергии заряженного конденсатора:
Q = CU

1) По закону сохранения заряда: Q1 = Q2
C1U1 = C2U2
810 = C220
C2 = 4 мкФ

2) Тепло, выделившееся при соединении конденсаторов, равно изменению потенциальной энергии конденсаторов:
ΔU = (1/2)C1U1^2 + (1/2)C2U2^2 - (1/2)C1U3^2 - (1/2)C2U3^2
ΔU = (1/2)810^2 + (1/2)420^2 - (1/2)812^2 - (1/2)412^2
ΔU = 120 мкДж

3) При соединении разноименными обкладками конденсаторов установится напряжение U4, которое можно найти по закону сохранения заряда:
Q1 = Q2
C1U1 = C2U2
C1U4 = C2U4
810 = 4U4
U4 = 20 В

Итак, ответы:
1) C2 = 4 мкФ
2) ΔU = 120 мкДж
3) U4 = 20 В