Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 1554
2016-12-12 
Какую минимальную энергию необходимо затратить, чтобы вставить один плоский конденсатор в другой. Пластины конденсаторов имеют одинаковые размеры и заряды, запасенная в них энергия равна соответственно $2Q$ и $Q$.
Решение:
Из условий задачи, а также из выраясения для энергии электрического поля:
$W = \frac{ \epsilon_{0} E^{2}}{2}V$ (1)
следует, что напряженности электрических полей в конденсаторах равны, а расстояние между пластинами первого из них с энергией $2Q$ вдвое больше, чем второго.
После вдвиясения второго конденсатора напряженность электрического поля между его пластинами увеличится в два раза (энергия возрастет в четыре раза), а в остальном пространстве между пластинами первого конденсатора не изменится.
Учитывая (1), найдем энергию системы после вдви-жения:
$W_{2} = 4Q + Q = 5Q$, (2)
Энергия конденсаторов до в движения:
$W_{1} = 2Q + Q = 3Q$. (3)
Согласно закону сохранения энергии, искомая энергия:
$\Delta W = W_{2} - W_{1} = 2Q$.
Какую минимальную энергию необходимо затратить, чтобы вставить один плоский конденсатор в другой. Пластины конденсаторов имеют одинаковые размеры и заряды, запасенная в них энергия равна соответственно $2Q$ и $Q$.
Решение:
Из условий задачи, а также из выраясения для энергии электрического поля:
$W = \frac{ \epsilon_{0} E^{2}}{2}V$ (1)
следует, что напряженности электрических полей в конденсаторах равны, а расстояние между пластинами первого из них с энергией $2Q$ вдвое больше, чем второго.
После вдвиясения второго конденсатора напряженность электрического поля между его пластинами увеличится в два раза (энергия возрастет в четыре раза), а в остальном пространстве между пластинами первого конденсатора не изменится.
Учитывая (1), найдем энергию системы после вдви-жения:
$W_{2} = 4Q + Q = 5Q$, (2)
Энергия конденсаторов до в движения:
$W_{1} = 2Q + Q = 3Q$. (3)
Согласно закону сохранения энергии, искомая энергия:
$\Delta W = W_{2} - W_{1} = 2Q$.
