задачка по физике Опции

[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.

[Guest_@Ark_*]

Собственно, корень всех бед - в использовании сильно упрощённых, идеализированных моделей там, где такое упрощение недопустимо...
Всё же источник парадоксов не индуктивность, и не сопротивление, а сам факт применения идеализированных моделей там, где они уже не способны адекватно описывать реальность.

Совершенно согласен. И эта задача больше ориентирована не на получение численного результата, а на проверку понимания основ физики - границ применимости и адекватности ее различных моделей.

[rudy_b]

...Я бы именно так и ответил -задача не имеет решения в данной постановке

Или, другими словами, задача из области электростатики переходит в область электродинамики, посему в теме "чистой" электростатики решения не имеет.

[Alexashka]

Или, другими словами, задача из области электростатики переходит в область электродинамики, посему в теме "чистой" электростатики решения не имеет.

Можно и так сказать.
А вот зарисовочка для наглядности
5мОм решает ситуацию в свою пользу ровно за 2сек.
При замыкании ключа на С1 10В, С2 разряжен.
Энергия как видно на нижнем графике в начальный момент (момент замыкания ключа) равная 50Дж падает до 25Дж по истечении 2сек.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[MaslovVG]

Или, другими словами, задача из области электростатики переходит в область электродинамики, посему в теме "чистой" электростатики решения не имеет.

Почему. В электростатике, в модели предполагающей сохранения заряда и несохранения энергии задача решается. И решение удовлетворяет практике и подтверждается опытом.

[AlexeyW]

В общем, если два идеальных конденсатора соединить не сверхпроводящим проводом, то распределение энергии будет не 50 на 50, а 33 на 33 процента, а еще 33 потеряется

Почему 33? Вроде как по 25%, и половина потеряется
Вообще, это стандартная задача с конфликтом, вызванным идеализированно - невозможными начальными условиями (типа у проподников отсутствуют и индуктивность, и сопротивление, времена нулевые, токи бесконечные и т.п.) Впрочем, про это уже сказал SSerge

Сообщение отредактировал AlexeyW - Jan 9 2012, 22:00

[Spektr26]

Всем Спасибо! Рассчитал через закон сохранения энергии как и многие советовали!Тема закрыта.

[Tanya]

Всем Спасибо! Рассчитал через закон сохранения энергии как и многие советовали!Тема закрыта.

Это как? Ведь это не сохраняется. Надо учитывать потери. А заряд - всегда.

[pliss]

А, вот объясните, почему три конденсатора можно соеденить последовательно, а два - нет?..

[Guest_@Ark_*]

А, вот объясните, почему три конденсатора можно соеденить последовательно, а два - нет?..

"Соеденить" - не получится ни сколько...

[pliss]

Это авторское.)

[Guest_@Ark_*]

Это авторское.)

В исходной задачке, после замыкания ключа, конденсаторы как будут соединены? Последовательно или параллельно?
Правильный ответ: " Ну, это как посмотреть..."

[pliss]

<...>" Ну, это как посмотреть..."

Именно так.
С одной стороны смотрим - считаем про заряд.
С другой стороны смотрим - считаем про энергию.
)

[Guest_@Ark_*]

С одной стороны смотрим - считаем про заряд.
С другой стороны смотрим - считаем про энергию.

И оба раза получаем неправильный ответ. То энергия куда-то подевалась, то заряд неизвестно откуда взялся...
Правильная постановка задачи .... иногда и есть само решение.

Сообщение отредактировал @Ark - Jan 21 2012, 20:38