Автор: admin. Рубрики: Задачи 27 (С1). Опубликовано: Май 15th, 2014

Задача С1 по теме «Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора» для подготовки к ЕГЭ по физике.

Два плоских воздушных конденсатора подключены к одинаковым источникам электрического напряжения и одинаковым лампам, как показано на рисунке а и б. разрядка заряженного конденсатора разрядка заряженного конденсатораКонденсаторы имеют одинаковую площадь пластин, но различаются расстояния между пластинами. В некоторый момент времени ключи переводят из положения 1 в положение 2. Опираясь на законы электродинамики, объясните, в каком из приведённых опытов по переключению ключа лампа вспыхнет ярче. Сопротивлением соединяющих проводов пренебречь.

Для ответа на вопрос, поставленный в задаче, необходимо вспомнить несколько формул, относящихся к теме «Конденсаторы». А именно: формулу для вычисления ёмкости конденсатора и формулу для расчёта энергии заряженного конденсатора, в частности — эту.энергия заряженного конденсатора

Так как расстояние между пластинами во втором случае больше, следовательно конденсатор, изображённый на рисунке б имеет меньшую ёмкость (электрическая ёмкость конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между пластинами), чем конденсатор на рисунке а. И так как конденсаторы в обоих случаях подключены к одинаковому источнику напряжению, то первый конденсатор будет обладать большей энергией, чем второй. И при разрядке конденсатора, изображённого на первой схеме, лампочка вспыхнет ярче, чем на второй.

Важно! Для сравнения энергий конденсаторов выбираем именно ту формулу, которая указана в задаче, так как напряжение одинаковое.

Внимание! Тексты других задач части С вы можете найти на этой странице.


 

Поделиться с друзьями

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.

Есть 6 коммент. к “Разрядка заряженного конденсатора”

  1. Александр:

    Яркость свечения лампы определяется мощностью, а не энергией. С увеличением емкости увеличивается энергия, но также увеличивается и постоянная времени разряда конденсатора через резистор (tau = R C). Таким образом оказывается, что максимальная мощность одинакова в обоих случаях и равна U_0^2/R, где U_0 — напряжение батареи, R — сопротивление лампы. Яркость ламп будет одинакова, но первая будет светить дольше. Это — не школьная задача, поскольку предполагает знание теории переходного процесса разряда конденсатора на резистор.

    • admin:

      В том-то и дело, что переходные процессы в школе не изучаются. Поэтому и сводим задачу к закону сохранения энергии.

      • Александр:

        Мой текст не вошел полностью в комментарий. В таком виде он не имеет смысла. А Ваше решение, основывающееся формуле энергии, НЕ ВЕРНО.

        • admin:

          Почему Ваш комментарий не полностью вошел, Вы поставили лишние символы.
          А по поводу задачи, я Вас прекрасно поняла и с Вами абсолютно согласна. Но в школе такое понятие, как время разрядки конденсатора не изучается.
          Тогда остаётся задать вопрос составителям задач, которые включили институтскую задачу в школьный экзамен по физике.
          Хотя такое бывало и раньше.

    • Макс:

      Для данного случая, «лампа вспыхнет ярче» и «будет светить дольше» — означают одно и то же. А вы просто занудствуете.

      С точки зрения глаза, время разрядки конденсатора на лампочку — процесс мгновенный.

      И задачу можно объяснить даже через формулу Q=CU.
      Больше емкость, больше заряд, значит больше и ток и энергия и мощность.

      • admin:

        Может, с точки зрения глаза, процесс разрядки и мгновенный, но по формулам, действительно, время будет разное.
        Понятия «время разрядки» вообще в школьном учебнике физики нет. Я свою точку зрения объясняла выше.
        Просто, когда вы отвечаете на качественный вопрос, типа С1, неплохо подтверждать свои доводы и объяснения формулами. Чтобы экзаменационная комиссия не занудствовала…. В Вашем ответе должно быть несколько ключевых фраз и формул (по необходимости), без которых первичных три балла вам вряд ли поставят.

Написать комментарий

*
Copy Protected by Chetans WP-Copyprotect.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика