Лидеры рейтинга

ID: 226425

Konstantin Shvetski

Модератор

1052

Россия, Северодвинск


ID: 165461

Лангваген Сергей Евгеньевич

Советник

617

Россия, Московская обл.


ID: 401284

Михаил Александров

Академик

509

Россия, Санкт-Петербург


ID: 398750

Елена Васильевна

Специалист

397

Беларусь, Гомель


ID: 137394

Megaloman

Мастер-Эксперт

196

Беларусь, Гомель


ID: 400669

epimkin

Профессионал

162


ID: 259041

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

108

Россия, пос. Теплоозёрск, ЕАО


8.1.8

24.02.2021

JS: 2.2.8
CSS: 4.2.2
jQuery: 3.5.1


 

Консультации и решение задач по физике.

Администратор раздела: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)


Konstantin Shvetski
Статус: Модератор
Рейтинг: 1052
Лангваген Сергей Евгеньевич
Статус: Советник
Рейтинг: 617
Коцюрбенко Алексей Владимирович
Статус: Старший модератор
Рейтинг: 583
 

Перейти к консультации №:
 

Консультация онлайн # 200151
Раздел: • Физика
Автор вопроса: kolotaevaliza2004 (Посетитель)
Дата: 24.01.2021, 14:58
Поступило ответов: 1

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Плоский конденсатор, обкладки которого имеют площадь S и расположены на расстоянии 9d друг от друга, зарядили и отключили от источника. После внесения в конденсатор пяти одинаковых металлических пластин площадью S и толщиной d каждая, расположенных параллельно обкладкам, энергия конденсатора стала равна W. Какую минимальную работу A надо совершить, чтобы извлечь из конденсатора одну из внесённых пластин? Пластины не соприкасаются друг с другом и с обкладками.
Заранее большое спасибо!!!

Состояние: Консультация закрыта

Ответ # 280692 от Konstantin Shvetski (Модератор)

Здравствуйте, kolotaevaliza2004!
Дано:
S, 9d, N=5, d, W
Найти: А
Решение:
Конденсатор с металлическими пластинами внутри можно представить как систему последовательно соединенных конденсаторов (см.рис.). Вставили 5 одинаковых пластин - получилось 6 одинаковых конденсаторов.

Итак, имеем состояние системы №1 - 5 пластин между обкладками:
- площадь обкладок в каждом из таких конденсаторов
S1=S;
- расстояние между обкладками
d1=(9d-5d)/6 = 2d/3;
- ёмкость такой системы
С=(1/6)*С1oS/d1=3εoS/2d;
- заряд, накопленный на обкладках конденсаторов
q1=q;
- энергия системы
W1=W=q2/2C = (q2*4d)/2εoS = 2q2d/εoS (1)
Далее... имеем состояние системы №2 - 4 пластины между обкладками:
- площадь обкладок в каждом из таких конденсаторов не изменилась
S2=S;
- расстояние между обкладками
d2=(9d-4d)/5 = d;
- ёмкость такой системы №2
С'=(1/5)*С2oS/5d;
- заряд, накопленный на обкладках конденсаторов не изменился;
q2=q;
- энергия системы в состоянии №2
W2=q2/2C' = (q2*4d)/2εoS = 2,5q2d/εoS (2)
***
Сравним полученные значения в выражениях (1) и (2).
Как видим
W2/W1 = 2,5/2 = 1,25
***
Работа, которую необходимо совершить, чтоб привести систему из состояния №1 в состояние №2 (т.е., вынуть одну пластину)
A=ΔW=W2-W1=1,25W-W=0,25W
***
Вроде бы так...
Ответ: 0,25W
smile


Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор)
Дата отправки: 29.01.2021, 16:05

5
нет комментария
-----
Дата оценки: 11.02.2021, 19:02

Рейтинг ответа:

+2

[подробно]

Сообщение
модераторам

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Мини-форум консультации № 200151

kolotaevaliza2004

Посетитель

ID: 404747

1

 +2 
 
= общий = |  10.02.2021, 16:03 |  цитировать |  профиль |  личное сообщение
Konstantin Shvetski:

Выражаю огромную благодарность вам за решение этой задачи, вы очень помогли

Konstantin Shvetski

Модератор

ID: 226425

2

 +1 
 
= общий = |  10.02.2021, 19:11 |  цитировать |  профиль |  личное сообщение
kolotaevaliza2004:

smile да ладно... заходите ещё smile

=====
С уважением, shvetski

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.