СПРОСИ ПРОФИ
👍
0
👎 033

Прошу помощи в решении задачи

Между обкладками незаряженного воздушного конденсатора
емкостью С , закороченных на резистор R размещают такую же
проводящую пластину с зарядом q на расстоянии X от одной из
обкладок. Затем ее быстро удаляют из конденсатора. Расстояние между обкладками d. Определить:
1) величину и направление тока через R сразу после удаления пластинки;
2) работу ,совершенную при удалении пластинки.
p.s. С 1) вопросом я справился,а с 2)- нет (мой ответ не совпадает с приведенном в "Кванте")
Буду весьма признателен всем за помощь.Вадим.
физика обучение     #1 ⇒   12 янв 2015 11:38   Увидели: 110 клиентов, 5 специалистов   Ответить
👍
0
👎 0
Если не ошибся в арифметике, то

Обозначим х/d = k

A = q^2 * ( k^2 — k + 3/8 )/С
  ⇐ #2 ⇒   13 янв 2015 12:59   Ответить
👍
0
👎 0
Уважаемый Владимир Александрович!
Спасибо,что откликнулись. Ответ в "Кванте":
А=q^2*(1-2x/d)^2/4С. Я же получил: А=q^2*(1-2x/d)^2/8С.
Так что вопрос не закрыт. Будем думать.
С наилучшими пожеланиями,Вадим.
  ⇐ #3 ⇒   13 янв 2015 13:51   Ответить
👍
0
👎 0
Хочу поспорить с квантом.
Ход решения:
Сначала смещаем пластину на середину. Работа рассчитывается в лоб- средняясила на путь. Получается величина А=q^2*(1-2x/d)^2/4С,
но ещё надо вытащить пластину. ЗСЭ. Ёмкость уединённой пластины =2С.
  ⇐ #4 ⇒   13 янв 2015 14:32   Ответить
👍
0
👎 0
"Ёмкость уединённой пластины =2С".
Нет
  ⇐ #5 ⇒   13 янв 2015 15:53   Ответить
👍
0
👎 0
А сколько?
  ⇐ #6 ⇒   13 янв 2015 15:58   Ответить
👍
+1
👎 1
Простейший случай: пластина — круг радиуса R. C=8R в вакууме.
Уединенная пластина — не бесконечная плоскость.
  ⇐ #8 ⇒   13 янв 2015 16:17   Ответить
👍
+1
👎 1
Ответ в "Кванте" правильный. Нужно аккуратно посчитать изменение энергии электрического поля внутри и снаружи конденсатора.
  ⇐ #7 ⇒   13 янв 2015 16:00   Ответить
👍
0
👎 0
Как Вы определяете энергию в конце?
  ⇐ #19 ⇒   16 янв 2015 10:22   Ответить
👍
0
👎 0
Сама энергия бесконечна, конечным является её изменение. Энергия в конце = энергия поля в конденсаторе + энергия поля вынутой пластины в объёме, равном объёму конденсатора + бесконечная энергия поля пластины вне этого объёма, которая неизменна.
  ⇐ #22 ⇒   16 янв 2015 17:12   Ответить
👍
0
👎 0
"Сама энергия бесконечна"?
Пластина не точка, а тело и обладает не нулевой ёмкостью.
Все энергии конечны и рассчитываются известным образом.
  ⇐ #23 ⇒   16 янв 2015 18:32   Ответить
👍
0
👎 0
Поле пластины мы считаем однородным, а однородное поле в неограниченном пространстве вне конденсатора имеет бесконечную энергию. Если хотите, считайте её конечной, это не играет роли, она всё равно уйдёт при нахождении работы как разности энергий.
  ⇐ #25 ⇒   16 янв 2015 19:38   Ответить
👍
0
👎 0
Не понял: 1) зачем перемещать пластину на середину?
2) Снаружи поля нет,т.к. d много меньше линейных
размеров пластин
3) пластина тонкая и после ее изъятия емкость
остается прежней С.
  ⇐ #9 ⇒   13 янв 2015 18:12   Ответить
👍
0
👎 0
1) зачем перемещать пластину на середину?
Чтобы потом при вынимании ток через R не тёк.
  ⇐ #10 ⇒   13 янв 2015 18:45   Ответить
👍
0
👎 0
Соглашаюсь с Квантом. При вынимании из середины работа не совершается.
Остаётся работа перемещения в середину А=q^2*(1-2x/d)^2/4С.
  ⇐ #11 ⇒   14 янв 2015 13:52   Ответить
👍
0
👎 0
....но ведь,перемещая ее на середину через R течет ток?
искомую ли при этом мы находим работу?
  ⇐ #12 ⇒   14 янв 2015 14:39   Ответить
👍
0
👎 0
Мы считаем работу напрямую — сила*ПУТЬ.
  ⇐ #13 ⇒   14 янв 2015 15:02   Ответить
👍
0
👎 0
Нет такой формулы. :-(
  ⇐ #15 ⇒   15 янв 2015 13:05   Ответить
👍
0
👎 0
Владимир Александрович,спасибо Вам за помощь.
Удачи Вам,с уважением,Вадим.
  ⇐ #14 ⇒   14 янв 2015 20:37   Ответить
👍
0
👎 0
.....и все же, почему нельзя найти А через изменение энергии электрического поля конденсатора? И еще. Вы находите работу,используя среднюю силу,тогда как она постоянная,т.к.
Е между пластинами не изменяется при перемещении пластины.
  ⇐ #16 ⇒   15 янв 2015 14:39   Ответить
👍
0
👎 0
Изменяется, поскольку изменяются заряды на обкладках. В середине сила = 0.
Всё равно, решение и ответ мне не нравятся.
Через энергетику — есть нюансы.
Раз нет конкретных предложений, будем думать дальше...
  ⇐ #17 ⇒   15 янв 2015 15:44   Ответить
👍
0
👎 0
но ведь в условии пластину изымают быстро так,что заряды
на обкладках не успевают измениться!
  ⇐ #18 ⇒   15 янв 2015 17:02   Ответить
👍
0
👎 0
изымают быстро , чтобы посчитать ток. Работа от формы пути и скорости не зависит.
  ⇐ #20 ⇒   16 янв 2015 10:28   Ответить
👍
0
👎 0
но если ее извлекают быстро,то выделяется Q и тогда в соответствии
с ЗСЭ искомая А=(W2-W1) + Q ,но как найти Q ?
  ⇐ #21 ⇒   16 янв 2015 16:12   Ответить
👍
0
👎 0
Поэтому сначала передвигаем и рассчитываем работу. Q там уже сидит.
Чтобы посчитать работу вытаскивания надо знать ёмкость уединённой пластины.
А это вопрос не простой.
И ответ будет другой (весьма больше).

Почему Б.М.К. мудрейший молчит?
  ⇐ #24 ⇒   16 янв 2015 18:48   Ответить
👍
0
👎 0
Ещё раз всё пересчитал по частям.
Возрастание пот. энергии при смещении пластины в середину =
q^2*(1-2x/d)^2/8С

Джоулевы потери = q^2*(1-2x/d)^2/8С

И снова посчитал работу перемещения пластины
А=q^2*(1-2x/d)^2/4С

Всё срастается. Но ещё надо вынуть пластину и совершить работу.
(При удалении заряженного тела от незаряженного проводящего ТЕЛА
совершается работа).
Скажите, где ошибаюсь.
  ⇐ #26 ⇒   17 янв 2015 14:52   Ответить
👍
0
👎 0
да вроде теперь все неплохо,а как Вы находили Q ?
  ⇐ #27 ⇒   17 янв 2015 17:44   Ответить
👍
0
👎 0
Если Q1 и Q2 — заряды на обкладках , то заряд, протёкший по внешней цепи, =
(Q1-Q2)/2.
  ⇐ #28 ⇒   17 янв 2015 17:56   Ответить
👍
0
👎 0
у меня получилось,что заряд, протёкший по внешней цепи при перемещении пластины на середину равен q*х/d
  ⇐ #29 ⇒   17 янв 2015 19:35   Ответить
👍
0
👎 0
Ваш ответ не проходит, т. к. при х=d/2 должен быть 0.

q*(d-2x)/2d
  ⇐ #30 ⇒   17 янв 2015 20:35   Ответить
👍
0
👎 0
Сожалею, что ломал копья!
Задача бессмысленна физически, а предлагаемое решение не верно по сути.
1. Затем ее быстро удаляют из конденсатора
Что значит быстро?
Заряды на обкладках не изменились, конд. не начал разряжаться.
Тогда для реальных размеров конд. R=10 МОм скорость вытаскиания д. б. порядка 100 000 м/с, а чтобы не учитывать F=mа, масса пластины д. б. меньше
10^-14 !
Но даже, если закрыть глаза на эту "нефизичность", то предлагаемое решение абсурдно, смешаны и спутаны начальная и конечная энергия.
Подставьте в предлагаемый ответ x=d/2 И получите О !!!!
  ⇐ #31 ⇒   18 янв 2015 14:06   Ответить
👍
0
👎 0
1)в оправдание: q*х/d — это у меня заряд,протекший при перемещении
пластины на произвольное расстояние х,а в нашем случае перемещение
х-d/2.Так, что все верно.Он =q*(d-2х)/2d
2)Ваши доводы о физической бессмысленности задачи не убедительны.
Ведь эта задача,как и многие другие школьные задачи,идеализированы
и во многих случаях значительно отличаются от реальности.
Яркий пример — эта задача и Ваши вполне справедливые доводы.
И по большому счету,надо было бы спросить у "Кванта" подробное
и обоснованное решение этой задачи (ведь эта задача была предложена абитуриентам на вступительных экзаменах).
P.S. Владимир Александрович! Еще раз огромное Вам спасибо.
Вы не только знающий физик ,но и самое главное — настоящий
мужчина.Низкий Вам поклон и крепкого здоровья.Вадим.
  ⇐ #32 ⇒   18 янв 2015 20:18   Ответить
👍
0
👎 0
Повторяю, ответ не верный. Чтобы вытащить пластину из середины, надо совершить работу не сильно меньшую.
А у них ноль...
  ⇐ #33 ⇒   19 янв 2015 09:22   Ответить
👍
0
👎 0
У меня, извините, тоже получается бы очевидный нуль, если пластину водить по средней линии. Причём всё равно, быстро или медленно. По элементарной причине: в этом случае на обкладках не создавалось бы никаких зарядов. А следовательно, и каких-либо дополнительных полей. То есть центральная пластина этих обкладок просто не почувствует.
  ⇐ #34   06 фев 2015 22:02   Ответить

Задайте свой вопрос по физике
профессионалам

● Сейчас онлайн 75 репетиторов по физике
Получите ответ профи быстро и бесплатно

Другие вопросы на эту тему:

👍
−1
👎 -11

Помогите решить задачу   1 ответ

Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого v = 2,0 моль, сжали изобарно таким образом, что его объем уменьшился в п = 3 раза. Определите работу, совершенную внешними силами над газом, если начальная температура газа t0 = 77 °С.
  08 дек 2013 13:06  
👍
0
👎 01

Найти наибольшее удаление h его от этой пластины и величину его энергии W при наибольшем удалении   1 ответ

Магнитное поле с инудкцией B =0,2 Тл перпендикулярно электрическому полю плоского конденсатора, напряженность которого E = 10 кВ/см. С отрицательной пластины конденсатора без начальной скорости вылетает электрон. Найти наибольшее удаление h его от этой пластины и величину его энергии W при наибольшем удалении.
  10 дек 2018 21:20  
👍
+1
👎 15

Конденсатор с диэлектриком   5 ответов

При заполнении воздушного конденсатора диэлектриком ёмкость возрастает. Плоский воздушный конденсатор наполовину заполняют диэлектриком. В первом случае диэлектрик полностью закрывает одну из пластин, его толщина равна половине расстояния между обкладками.
Во втором — толщина диэлектрика равна расстоянию между обкладками, а площадь равна половине площади обкладки. В каком случае ёмкость будет больше?
  11 окт 2013 17:26  
👍
0
👎 02

Надо ли выводить формулы баллистического движения?   2 ответа

сабж. недавно решал типовой тест от ФИПИ на баллистическое движение. в приведенном решение формулы(высота полета, дальность полета) приводились как есть, ничего не доказывали. но в школьном курсе такие формулы не приводятся, хоть они и не сложно выводятся. но это опять же — трата времени в условиях экзамена. можно ли не выводить их?
  03 фев 2013 08:21  
👍
0
👎 01

Электростатика   1 ответ

чему равна емкость конденсатора подключенного к аккумулятору напряжением 110Вольт, если заряд прошедший через проводящие провода при подключении незаряженного конденсатора 0,44мКл ?
  13 мар 2012 18:38  
👍
0
👎 04

Физика Весьма интересная задача на движение по окружности   4 ответа

Тело движется по окружности R=1м.Определить модуль перемещения за время,в течении которого тело делает : а)оборот б)1/2 оборота в)1/4 оборота г)тело поворачивается на 60 градусов.
  30 окт 2010 19:04  
ASK.PROFI.RU © 2020-2024