Question

Одинакова ли будет работа, совершенная при разрядке конденсатора от 300 до 200 В и от 200 до 0 В?

Answer 1

1) Найдем энергию конденсатора при его разрядке от 300 до 200 В .

W₁= q*(300-200)/ 2

W₁= 50q

W₂=q*(200-0)/2

W₂= 100q

При разрядке конденсатора большее кол-во энергии выделится (разряд конденсатора) произойдет при разности потенциалов от 200 В до 0 В в 2 раза относительно разрядки от 300 В до 200 В   .

Answer 2

Работа, совершенная при разрядке конденсатора, зависит от изменения его заряда и напряжения. Рассмотрим два случая:

1. Разрядка от 300 В до 200 В:

   • Изначальное напряжение (Vi) = 300 В
   • Конечное напряжение (Vf) = 200 В

2. Разрядка от 200 В до 0 В:

   • Изначальное напряжение (Vi) = 200 В
   • Конечное напряжение (Vf) = 0 В

Чтобы рассчитать работу, совершенную при разрядке конденсатора, используем следующую формулу:

$W = \frac{1}{2} C (Vi^2 - Vf^2)$

Где:

• W - работа, совершенная при разрядке конденсатора.
• C - ёмкость конденсатора.

В обоих случаях ёмкость конденсатора остаётся одной и той же, поэтому C можно считать константой.

Для первого случая: $W_1 = \frac{1}{2} C (300^2 - 200^2)$

Для второго случая: $W_2 = \frac{1}{2} C (200^2 - 0^2)$

Обратите внимание, что во втором случае конечное напряжение равно нулю, поэтому формула упрощается:

$W_2 = \frac{1}{2} C (200^2)$

Теперь сравним две работы, совершенные при разрядке в разных условиях:

$W_1 = \frac{1}{2} C (300^2 - 200^2)$ $W_2 = \frac{1}{2} C (200^2)$

Для сравнения значений работ W1 и W2 нужно знать ёмкость конденсатора (C). Если C одинаково в обоих случаях, то работа W1 будет больше, чем W2, так как начальное напряжение в первом случае выше, чем во втором, и разница в квадрате напряжения приводит к большей работе.