Каково соотношение энергии электрического поля второго конденсатора до и после их параллельного соединения, если
Каково соотношение энергии электрического поля второго конденсатора до и после их параллельного соединения, если три конденсатора, емкостями 2C, 2C и C, заряжены до напряжений U, 2U и 4U?
17.12.2023 03:12
Разъяснение:
Для решения данной задачи нам необходимо знать, что энергия электрического поля конденсатора выражается через его емкость (C) и напряжение (U) следующей формулой: E = (1/2) * C * U^2.
Перед соединением конденсаторов, их энергии равны энергии каждого из конденсаторов отдельно, то есть E1 = (1/2) * 2C * U^2, E2 = (1/2) * 2C * (2U)^2 и E3 = (1/2) * C * U^2.
После параллельного соединения конденсаторов образуется новый эквивалентный конденсатор с эффективной емкостью Cэф = C1 + C2 + C3, где C1, C2 и C3 - емкости каждого из конденсаторов.
Таким образом, соотношение энергии электрического поля второго конденсатора до и после их параллельного соединения можно выразить как:
E2(перед) : E2(после) = (1/2) * 2C * (2U)^2 : (1/2) * (2C + 2C + C) * (2U)^2 = 2C * 4U^2 : 5C * 4U^2 = 8C * U^2 : 20C * U^2 = 2 : 5.
Дополнительный материал:
Соотношение энергии электрического поля второго конденсатора до и после их параллельного соединения составляет 2 : 5.
Совет:
Чтобы лучше понять параллельное соединение конденсаторов, рекомендуется освежить в памяти основные понятия, такие как емкость, напряжение и энергия электрического поля конденсатора.
Ещё задача:
У нас есть три конденсатора, емкостями 3C, 5C и 2C, заряженные до напряжений U, 2U и 3U соответственно. Каково соотношение энергии электрического поля второго конденсатора до и после их параллельного соединения?