Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 7500
2018-05-14 
Стеклянная пластинка целиком заполняет зазор между обкладками плоского конденсатора, емкость которого в отсутствие пластинки $C = 20 нФ$. Конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения $U = 100 В$. Пластинку медленно (без трения) извлекли из зазора. Найти приращение энергии конденсатора и механическую работу, затраченную на извлечение пластинки.
Решение:
Первоначально емкость системы $= C \epsilon$.
Тогда, начальная энергия системы: $U_{нач} = \frac{1}{2} (C \epsilon ) V^{2}$
Окончательно, энергия конденсатора: $U_{кон} = \frac{1}{2}CV^{2}$
Следовательно, приращение энергии емкости,
$\Delta U = \frac{1}{2} CV^{2} - \frac{1}{2} (C \epsilon)V^{2} = - \frac{1}{2} CV^{2} ( \epsilon - 1) = - 0,5 мДж$
Из закона сохранения
$\Delta U = A_{ист} + A_{внеш}$
(поскольку нет выделения тепла)
Но $A_{ист} = (C_{кон} - C_{нач})V^{2} = (C - C \epsilon) V^{2}$
Следовательно $A_{внеш} = \Delta U - A_{ист}$
$= \frac{1}{2} C( 1- \epsilon)V^{2} = 0,5 мДж$
Стеклянная пластинка целиком заполняет зазор между обкладками плоского конденсатора, емкость которого в отсутствие пластинки $C = 20 нФ$. Конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения $U = 100 В$. Пластинку медленно (без трения) извлекли из зазора. Найти приращение энергии конденсатора и механическую работу, затраченную на извлечение пластинки.
Решение:
Первоначально емкость системы $= C \epsilon$.
Тогда, начальная энергия системы: $U_{нач} = \frac{1}{2} (C \epsilon ) V^{2}$
Окончательно, энергия конденсатора: $U_{кон} = \frac{1}{2}CV^{2}$
Следовательно, приращение энергии емкости,
$\Delta U = \frac{1}{2} CV^{2} - \frac{1}{2} (C \epsilon)V^{2} = - \frac{1}{2} CV^{2} ( \epsilon - 1) = - 0,5 мДж$
Из закона сохранения
$\Delta U = A_{ист} + A_{внеш}$
(поскольку нет выделения тепла)
Но $A_{ист} = (C_{кон} - C_{нач})V^{2} = (C - C \epsilon) V^{2}$
Следовательно $A_{внеш} = \Delta U - A_{ист}$
$= \frac{1}{2} C( 1- \epsilon)V^{2} = 0,5 мДж$
