2021-03-07
Конденсатор емкостью $C_{1} = 10 мкФ$, заряженный до напряжения $U_{1} = 200 В$, соединяют параллельно с незаряженным конденсатором емкостью $C_{2} = 15 мкФ$. Какое количество теплоты выделится при этом?
Решение:
Закон сохранения энергии в данном случае имеет вид
$W_{нач} = W_{кон} + Q$,
где $W_{нач} = \frac{C_{1}U_{1}^{2} }{2} + 0$ - начальная электростатическая энергия, $W_{кон} = \frac{(C_{1} + C_{2} )U^{ \prime 2} }{2}$ - конечная электростатическая
энергия, $Q$ - выделившееся количество теплоты. Конечное напряжение $U^{ \prime }$ найдем из закона сохранения заряда
$C_{1}U_{1} + 0 = (C_{1} + C_{2})U^{ \prime}$.
Окончательно получим
$Q = \frac{C_{1}C_{2}}{C_{1} + C_{2} } \frac{U_{1}^{2}}{2} = 120 мДж$.