Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 14975
2021-03-07 
Конденсатор емкостью $C = 3 мкФ$ присоединен к источнику тока с ЭДС $\mathcal{E} = 100 В$. Пластины конденсатора медленно раздвигают, втрое увеличивая расстояние между ними. Какую при этом совершают работу?
Решение:
Кроме механической работы, произведенной над обкладками при их раздвигании, в законе сохранения энергии необходимо учитывать работу источника тока:
$\Delta W = A_{мех} + A_{ист}$,
где $\Delta W = \frac{C^{ \prime} \mathcal{E}^{2} }{2} - \frac{C \mathcal{E}^{2} }{2}$ - изменение электрической энергии конденсатора. При раздвигании пластин емкость конденсатора становится в три раза меньше: $C^{ \prime } = \frac{C}{3}$, значит, заряд конденсатора также уменьшается втрое: $q = C \mathcal{E}, q^{ \prime } = C^{ \prime} \mathcal{E} = \frac{C}{3} \mathcal{E}$. Источник при этом совершает отрицательную работу
$A_{ист} = \mathcal{E} (q^{ \prime } - q) = C^{ \prime } \mathcal{E}^{2} - C \mathcal{E}^{2}$.
Для механической работы получаем ответ:
$A_{мех} = \frac{C \mathcal{E}^{2} }{2} - \frac{C^{ \prime} \mathcal{E}^{2} }{2} = \frac{C \mathcal{E}^{2} }{3} = 10 мДж$.
Конденсатор емкостью $C = 3 мкФ$ присоединен к источнику тока с ЭДС $\mathcal{E} = 100 В$. Пластины конденсатора медленно раздвигают, втрое увеличивая расстояние между ними. Какую при этом совершают работу?
Решение:
Кроме механической работы, произведенной над обкладками при их раздвигании, в законе сохранения энергии необходимо учитывать работу источника тока:
$\Delta W = A_{мех} + A_{ист}$,
где $\Delta W = \frac{C^{ \prime} \mathcal{E}^{2} }{2} - \frac{C \mathcal{E}^{2} }{2}$ - изменение электрической энергии конденсатора. При раздвигании пластин емкость конденсатора становится в три раза меньше: $C^{ \prime } = \frac{C}{3}$, значит, заряд конденсатора также уменьшается втрое: $q = C \mathcal{E}, q^{ \prime } = C^{ \prime} \mathcal{E} = \frac{C}{3} \mathcal{E}$. Источник при этом совершает отрицательную работу
$A_{ист} = \mathcal{E} (q^{ \prime } - q) = C^{ \prime } \mathcal{E}^{2} - C \mathcal{E}^{2}$.
Для механической работы получаем ответ:
$A_{мех} = \frac{C \mathcal{E}^{2} }{2} - \frac{C^{ \prime} \mathcal{E}^{2} }{2} = \frac{C \mathcal{E}^{2} }{3} = 10 мДж$.
