реклама на сайте
подробности

 
 
> Неприличный вопрос - задача из институтского курса
RodionGork
сообщение Nov 4 2009, 05:19
Сообщение #1


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 239
Регистрация: 30-10-07
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 31 866



Уважаемые товарищи!

Столкнулся с задачей (мне ее прислали и спросили "как?"), относительно которой не пойму, какой физический смысл в нее авторы вложили:

Два шара разных радиусов, с одинаковым зарядом, находятся на большом расстоянии. Найти заряды после того, как шары соединили проволокой. (известны радиусы и начальные заряды).

Что они от меня хотят?

1) Можно рассмотреть формулу для емкости шара. Тогда будем считать, что у шаров были изначально неравные потенциалы, а потом уравнялись (а суммарный заряд сохранился).

2) На каждый элемент заряда в шаре приходится сила, действующая со стороны остальных зарядов этого шара. Изначально в виду разных радиусов эти силы в обоих шарах неодинаковы. А потом станут одинаковыми?

В общем, буду благодарен за идеи о физической сути задачи. Хм. Формулы писать не надо... ;-)))

Родион
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов (1 - 7)
scifi
сообщение Nov 4 2009, 06:28
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 020
Регистрация: 7-02-07
Пользователь №: 25 136



Цитата(RodionGork @ Nov 4 2009, 08:19) *
1) Можно рассмотреть формулу для емкости шара. Тогда будем считать, что у шаров были изначально неравные потенциалы, а потом уравнялись (а суммарный заряд сохранился).

Мне кажется - именно уравнялись потенциалы. В электростатике считается, что поверхность проводника - эквипотенциальная. Большое расстояние между шарами нужно, чтобы они не возмущали ёмкость друг друга (проще расчёт).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
тау
сообщение Nov 4 2009, 13:21
Сообщение #3


.
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 424
Регистрация: 25-12-08
Пользователь №: 42 757



разные по диаметру шары , значит разные емкости.
При одинаковом заряде будут разные потенциалы относительно некоторой условной точки с нулевым потенциалом.
после закоротки потенциалы сравняются, заряды перераспределятся и станут пропорциональны емкостям . общий заряд системы останется прежний.

Аналогия из сосредоточенных конденсаторов обычной конструкции - Вам в помощь.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Nov 4 2009, 22:02
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(тау @ Nov 4 2009, 16:21) *
Аналогия из сосредоточенных конденсаторов обычной конструкции - Вам в помощь.

Угу. И я так полагаю.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Nov 4 2009, 22:32
Сообщение #5


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Энергия системы из двух шаров, после их соединения окажется меньше, чем сумма энергий двух шаров до того как. По-моему что-то подобное уже было. http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=58262
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_@Ark_*
сообщение Nov 5 2009, 00:25
Сообщение #6





Guests






Цитата
Энергия системы из двух шаров, после их соединения окажется меньше, чем сумма энергий двух шаров до того как.

Это понятно, только в задаче спрашивается не про энергию, а про заряд.
Можно немного по-другому сформулировать задачу: как распределится заряд (2Q) в системе из двух шаров неравных радиусов, соединенных проволокой, и находящихся на большом расстоянии друг от друга?
Ответ очевиден - так, чтобы не было разности потенциалов... smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Nov 5 2009, 02:14
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Цитата(@Ark @ Nov 5 2009, 05:25) *
Это понятно, только в задаче спрашивается не про энергию, а про заряд.
Пардон, не очень внимательно прочитал вопрос. В этом случае ответ будет такой: заряды перераспределятся пропорционально емкостям (диаметрам) шаров так, чтобы разность потенциалов их сравнялась. До соединения Q1.1=Q2.1 -> C1*U1.1=C2*U2.1. После соединения U1.2=U2.2 -> Q1.2/C1=Q2.2/C2. Но при этом (E1.1+E2.1) > (E1.2+E2.2), где слева общая энергия шаров/конденсаторов до соединения, а справа после соединения. Доказательства, надеюсь, не нужно?
Философский смысл этой задачи можно сформулировать как: никакое деяние не остается безнаказанным biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ReAl
сообщение Nov 5 2009, 06:42
Сообщение #8


Нечётный пользователь.
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 033
Регистрация: 26-05-05
Из: Бровари, Україна
Пользователь №: 5 417



Цитата(@Ark @ Nov 5 2009, 02:25) *
Это понятно, только в задаче спрашивается не про энергию, а про заряд.
Однофигственно. Всякая система стремится к уменьшению енергии, что в данном случае решается перераспределением зарядов до состояния выравнивания потенциалов.


--------------------
Ну, я пошёл… Если что – звоните…
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 22nd July 2025 - 05:58
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01396 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016