Задачка по физике! В колебательном контуре, состоящем из плоского конденсатора и катушки индуктивности с пренебрежимо малым активным сопротивлением, происходят колебания с энергией W. Пластины конденсатора медленно раздвинули т...
Задачка по физике!
В колебательном контуре, состоящем из плоского конденсатора и катушки индуктивности с пренебрежимо малым активным сопротивлением, происходят колебания с энергией W. Пластины конденсатора медленно раздвинули так, что частота колебаний увеличилась в п раз. Определите работу А, севершенную в этом процессе.
Ответ(ы) на вопрос:
Гость
Я так понимаю работа будет равна изменению энергии в контуре. Раздвигая пластины, мы меняем емкость. Энергия конденсатора Ec=q^2/(2C)
[latex] E_{C} = \frac{Q^2}{2C} [/latex]
Есть другие формулы, но мы пользуемся этой. Считаем, что амплитуда заряда, который "болтается" в контуре не меняется, а вот амплитуда напряжения при изменении емкости изменится.
Итак работа равна:[latex]A= E_{C2} -E_{C2}= \frac{Q^2}{2C_{2}}-\frac{Q^2}{2C_{1}}=Q^2(\frac{1}{2C_{2}}-\frac{1}{2C_{1}})[/latex]
[latex]C_{1}[/latex] и [latex]C_{2}[/latex] соответственно начальная и конечная емкости.
При этом, если частота увеличилась в n раз, емкость уменьшилась в [latex] n^{2} [/latex] раз.
Следовательно [latex]C_{2}=C_{1}/n^2[/latex] тогда:
[latex]A=\frac{Q^2}{2}(\frac{n^2}{2C_{1}}-\frac{1}{2C_{1}})=\frac{Q^2}{2C_{1}}(n^2-1)[/latex] (2)
Как то так. Совершенная работа зависит от "исходного" заряда. (тут в условии он не указан) кажется выглядит правдоподобно. В частном случае, если заряд равен нулю, то и работа равна нулю (если не считать работу на преодоление трения при раздвигании пластин :) ).
Блин! Начальная энергия известна. тогда [latex]W= \frac{Q^2}{2C_{1}} [/latex]
откуда [latex]Q^2=2WC_{1}[/latex].
Тогда в (2) вместо [latex]Q^2[/latex] подставляем [latex]2WC_{1}[/latex], получаем:
[latex]A=W(n^2-1)[/latex] (3)
Не нашли ответ?
Похожие вопросы