Question

Две пули электроемкости которых 50 мкФ и 80 мкФ, а потенциалы 120В и 50В соответственно, соединяют проволокой. Найти потенциалы пуль после их соединения. (Это 11 класс)

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано C1=50 мкФ

C2=80 мкФ

Ф1=120В

Ф2=50 В

Ф- ?

C=Q/Ф=(q1+q2)/Ф

Ф=(С1*Ф1+С2*Ф2)/(С1+С2)=(50*120+80*50)/130=76,92 В

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения заряда и формулу для расчета заряда на конденсаторе:

Q = C * V,

где Q - заряд на конденсаторе, C - его емкость, V - потенциал.

Сначала найдем заряды на каждом из конденсаторов до их соединения:

Для первого конденсатора с емкостью 50 мкФ и потенциалом 120 В: Q1 = 50 мкФ * 120 В = 6000 мкКл (микрокулонов).

Для второго конденсатора с емкостью 80 мкФ и потенциалом 50 В: Q2 = 80 мкФ * 50 В = 4000 мкКл.

Теперь соединим оба конденсатора проводом. Заряд сохраняется, поэтому суммарный заряд на обоих конденсаторах после соединения будет равен сумме зарядов до соединения:

Qобщий = Q1 + Q2 = 6000 мкКл + 4000 мкКл = 10000 мкКл.

Теперь найдем потенциалы пуль после их соединения, используя суммарный заряд и их новые емкости. Обозначим новые потенциалы как V1 и V2 для каждого конденсатора:

Qобщий = C1 * V1 = C2 * V2,

где C1 и C2 - новые емкости конденсаторов после соединения.

Мы знаем, что емкость конденсатора после соединения нескольких конденсаторов вычисляется по формуле:

1 / C1 = 1 / C1_1 + 1 / C1_2,

где C1_1 и C1_2 - емкости соединенных конденсаторов.

1 / C1 = 1 / 50 мкФ + 1 / 80 мкФ = (80 + 50) / (50 * 80) = 130 / 4000 мкФ.

C1 = 4000 мкФ / 130 ≈ 30.77 мкФ.

Теперь, используя найденное значение C1 и суммарный заряд Qобщий, можно найти новый потенциал V1:

Qобщий = C1 * V1,

10000 мкКл = 30.77 мкФ * V1.

V1 = 10000 мкКл / 30.77 мкФ ≈ 325.03 В.

Аналогично, для второго конденсатора:

1 / C2 = 1 / 50 мкФ + 1 / 80 мкФ = (80 + 50) / (50 * 80) = 130 / 4000 мкФ.

C2 = 4000 мкФ / 130 ≈ 30.77 мкФ.

Qобщий = C2 * V2,

10000 мкКл = 30.77 мкФ * V2.

V2 = 10000 мкКл / 30.77 мкФ ≈ 325.03 В.

Итак, после соединения потенциалы обоих конденсаторов составляют примерно 325.03 В каждый.