задачка по физике Опции

[Spektr26]

Есть два параллельно включенных конденсатора,С1=С2,на первом напряжение U1,какой напряжение будет после замыкания ключа,то есть U2?
Вот первое решение этой задачки: Q2=U1*C2 После замыкания ключа этот заряд перераспределится между двумя емкостями:U2*C2 и U2*C1.Теперь приравняй заряды U1*C2=U2*C2+U2*C1. то есть
U2=U1/2. Как можно вторым способом решить задачку?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Guest_@Ark_*]

Опасная тема для неокрепших умов..

Это точно. Но мы, слава Богу, умом крепки, и с правильного пути наш бронепоезд не спихнуть.
Если в модели схемы присутствуют ненулевые емкости, то неизбежно, и совершенно однозначно, - присутствуют и ненулевые индуктивности. Емкость и индуктивность - жестко взаимосвязанные понятия, так как они определяются геометрическими (пространственными) параметрами схемы. Если емкость ненулевая, то и индуктивность ненулевая. И наоборот. Нулевыми они могут быть только одновременно, и ненулевыми - так же. По другому - не бывает, даже в чистой теории. То, что автор задачи "забыл" про индуктивность, может означать лишь, что она пренебрежимо мала. Но если решающий задачу, по наивности своей, примет ее нулевой - получит неправильное решение и многочисленные парадоксы в придачу.
P.S. Сопротивление же может быть принято нулевым.

Сообщение отредактировал @Ark - Jan 9 2012, 13:28

[SSerge]

Это точно. Но мы, слава Богу, умом крепки, и с правильного пути наш бронепоезд не спихнуть.
Если в модели схемы присутствуют ненулевые емкости, то неизбежно, и совершенно однозначно, - присутствуют и ненулевые индуктивности. Емкость и индуктивность - жестко взаимосвязанные понятия, так как они определяются геометрическими (пространственными) параметрами схемы. Если емкость ненулевая, то и индуктивность ненулевая. И наоборот. Нулевыми они могут быть только одновременно, и ненулевыми - так же. По другому - не бывает, даже в чистой теории. То, что автор задачи "забыл" про индуктивность, может означать лишь, что она пренебрежимо мала. Но если решающий задачу, по наивности своей, примет ее нулевой - получит неправильное решение и многочисленные парадоксы в придачу.
P.S. Сопротивление же может быть принято нулевым.

С первой частью рассуждений согласен, а вот что касается индуктивности и сопротивления - тут ситуация немного сложнее.

В исходной задаче требовалось найти установившееся состояние, когда затухнут все переходные процессы, а с этим-то и проблема, нет элементов, обеспечивающих затухание. Наличие индуктивности не спасает, а только приводит к ещё большей путанице. С индуктивностью, но без резисторов, избавляемся от бесконечной величины тока при t=0, а взамен получаем незатухающие колебания.

Собственно, корень всех бед - в использовании сильно упрощённых, идеализированных моделей там, где такое упрощение недопустимо. В этой задаче нельзя пренебрегать, в частности, сопротивлением проводов и обкладок конденсаторов, потерями в диэлектрике, излучением электромагнитных волн. Без всего этого не сходится баланс энергии, невозможно воспользоваться законом её сохранения. К счастью нет утечек тока куда-то ещё и можно получить ответ применяя закон сохранения заряда. Учёт индуктивности, кстати, изменяет вид переходного процесса, но не влияет на конечное, установившееся состояние, поэтому индуктивность и не обязательно учитывать, конечный результат от её величины не зависит.

Всё же источник парадоксов не индуктивность, и не сопротивление, а сам факт применения идеализированных моделей там, где они уже не способны адекватно описывать реальность.