Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 14973
2021-03-07 
Незаряженный конденсатор емкостью $C = 4 мкФ$ присоединили к зажимам источника тока с ЭДС $\mathcal{E} = 200 В$. Сколько тепла выделилось в процессе зарядки конденсатора?
Решение:
Закон сохранения энергии надо записывать с учетом работы сторонних сил источника и изменения как электрической, так и внутренней энергии (т.е. количества теплоты, выделившегося при зарядке):
$A_{ист} = (W^{ \prime } + Q) - W$. (2)
В данной задаче
$W^{ \prime} = 0, W^{ \prime} = \frac{C \mathcal{E}^{2} }{2} , A_{ист} = \Delta q \mathcal{E} = (C \mathcal{E} - 0) \mathcal{E} = C \mathcal{E}^{2}$.
Здесь $\Delta q$ - заряд, прошедший через источник в положительном направлении, равный изменению заряда обкладки, присоединенной к положительному полюсу источника. Получаем
$C \mathcal{E}^{2} = \left ( \frac{C \mathcal{E}^{2} }{2} - 0 \right ) + Q$,
откуда
$Q = \frac{C \mathcal{E}^{2} }{2} = 80 мДж$.
Видно, что КПД такой зарядки составляет 50%.
Незаряженный конденсатор емкостью $C = 4 мкФ$ присоединили к зажимам источника тока с ЭДС $\mathcal{E} = 200 В$. Сколько тепла выделилось в процессе зарядки конденсатора?
Решение:
Закон сохранения энергии надо записывать с учетом работы сторонних сил источника и изменения как электрической, так и внутренней энергии (т.е. количества теплоты, выделившегося при зарядке):
$A_{ист} = (W^{ \prime } + Q) - W$. (2)
В данной задаче
$W^{ \prime} = 0, W^{ \prime} = \frac{C \mathcal{E}^{2} }{2} , A_{ист} = \Delta q \mathcal{E} = (C \mathcal{E} - 0) \mathcal{E} = C \mathcal{E}^{2}$.
Здесь $\Delta q$ - заряд, прошедший через источник в положительном направлении, равный изменению заряда обкладки, присоединенной к положительному полюсу источника. Получаем
$C \mathcal{E}^{2} = \left ( \frac{C \mathcal{E}^{2} }{2} - 0 \right ) + Q$,
откуда
$Q = \frac{C \mathcal{E}^{2} }{2} = 80 мДж$.
Видно, что КПД такой зарядки составляет 50%.
