Лидеры

ID: 259041

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт


ID: 226425

Konstantin Shvetski

Модератор


ID: 401284

Михаил Александров

Советник


ID: 137394

Megaloman

Мастер-Эксперт


ID: 400669

epimkin

Профессионал


ID: 401888

puporev

Профессор


ID: 405239

al4293189

4-й класс


8.13.11

14.01.2022

JS: 2.13.38
CSS: 4.8.5
jQuery: 3.6.0
DataForLocalStorage: 2022-01-27 07:16:01-standard


Консультация онлайн # 202022

Раздел: Физика
Автор вопроса: marigrineva (Посетитель)
Дата: 02.01.2022, 17:07 Консультация закрыта
Поступило ответов: 0
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Цепь, состоящая из двух конденсаторов, соединенных последовательно, с емкостями C1=C и C2=3C и катушки с индуктивностью L, первоначально разомкнута. Конденсатор C1 заряжают до напряжения U, а конденсатор C2 остается незаряженным. Определить максимальную величину силы тока в цепи после замыкания ключа  K. Активным сопротивлением катушки пренебречь.
Последнее редактирование 03.01.2022, 01:02 Konstantin Shvetski (Модератор)

Ответов еще не поступило.

Мини-форум консультации # 202022

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

ID: 259041

323838

= общий =    03.01.2022, 07:10
Ёмкость батареи из 2х последовательно-соединённых конденсаторов равна
CБ = 1 / (1 / C1 + 1 / C2) = C1·C2 / (C1 + C2) = C·(3·C) / (C + 3·C) = 3·C / 4

Энергия батареи E = CБ·U2 / 2 = 3·C·U2 / 8
Макси-величина тока i в катушке будет, когда вся энергия E перекачается в энергию магнитного поля катушки
Eм = L·i2 / 2 = E
то есть, искомый макси-ток i = √(2·E / L) = (U/2)·√(3·C / L)

Преподаватель может "копнуть" Вас: "А куда делась часть энергии конденсатора C1 , исходно-заряженного до
E1 = C1·U2 / 2 = C·U2 / 2 > E ?"
Вам надо не растеряться и ответить примерно так: Часть энергии конденсатора C1 "захоронена" в его диэлектрике изза неравномерного (перекошенного) заряда Батареи, и поэтому эта часть НЕ участвует в колебаниях (перекачке энергии электрич-го поля конденсаторов в магит-поле катушки и обратно).

Если это пояснение покажется кому-то сомнительным, тогда представьте, будто оба конденсатора перед замыканием ключа зарядили одинаковым напряжением, но встречной полярности. Тогда напряжение на внешних клеммах батареи конденсаторов будет равно нулю, и после замыкания ключа колебания вообще НЕ возникнут. Ибо вся энергия будет парализована в диэлектриках, подобно известной басне Крылова про лебедь, рак да щуку.
marigrineva

Посетитель

ID: 405698

323855

= общий =    03.01.2022, 18:17
Здравствуйте, спасибо за подробное решение, очень благодарна вам!!
Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

ID: 259041

323880

= общий =    04.01.2022, 03:06
НаЗдоровье Вам! Заходите, когда будет нужно. smile
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.