Физика - вопрос №51889

Условие задачи: Если заряженный до напряжения 300 В конденсатор ёмкостью С1=50 мкФ соеденить параллельно с незаряженным конденсатором ёмкостью С2=100мкФ, то на втором конденсаторе появится заряд, равный...

Ну вот, нужно найти заряд второго конденсатора.

Первым делом я нашёл заряд в первом конденсаторе: q1=C1*U1=15мКл; Далее, рассуждая логически, выходит вывод, что после соединения двух конденсаторов, заряд равный 15мКл становится суммарным зарядом двух конденсаторов, то естьq1+q2=15мКл. Далее. чтобы найти заряд второго конденсатора (q2) я решил вычислить напряжение второго конденсатора (U2), разложив q1+q2=15мКл на C1*U1+C2*U2=15мКл. Подставив в формулу значения я понял, что где-то допустил ошибку или пошёл по неправильному пути, и никак не могу понять что я сделал не правильно!

Подскажите, пожалуйста, где я допустил ошибку, или в каком русле нужно дальше двигаться. 

Лучший ответ по мнению автора

Вы совершенно правильно вычислили заряд конденсатора как произведение С1 и U1. Этот заряд перераспределился между конденсторами С1 и С2 пропорционально их емкости, но напряжение на них стало одинаковым (так как они соединены параллельно). Обозначим это напряжение за U2, тогда из уравнения С1*U1 = (C1+C2)*U2 легко найти величину этого напряжения U2= U1 * C1 / (C1+C2). Заряд на втором конденсаторе будет равен q2=C2*U2=U1*C1*C2/(C1+C2) = 300V*50*100/(100+50)мкФ = 0.01 Кл = 10 мКл.

Хорошей аналогией заряда является объём V жидкости. Емкость конденсатора аналогична площади поперечного сечения S сосуда, тогда высота h уровня жидкости идентична по смыслу напряжению U (   q=CU ~ V=Sh ). Присмотритесь к задаче — В сосуд с S1=50 *10^-6 м2 налили воды до высоты h = 300 м. Соединив тонкой трубкой с пустым сосудом с S2=100 * 10^-6 м2 и дождавшись установления уровня жидкости, определите объём воды во втором сосуде.  

Вы спрашиваете, где ошибка.

1) напутаны обозначения заряда. Рекомендуется начальный заряд обозначить за q=q1+q2.

2) Напряжение U1 — начальное (заданное как 300 Вольт), после установления стационарной картины обозначьте напряжение за U2.

3) Можете не вычислять промежуточные значения. Лучше выведите конечную формулу и проверьте её по размерности и по смыслу.

Желаю успеха!

 

11.01.11
Лучший ответ по мнению автора

Михаил Александров

от 0 p.
Сейчас на сайте
Эксперт месяца
Читать ответы

Владимир

от 50 p.
Сейчас на сайте
Читать ответы

Андрей Андреевич

от 70 p.
Читать ответы
Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука > Физика
Пользуйтесь нашим приложением Доступно на Google Play Загрузите в App Store