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?

А зачем?
.........
Третий способ - так как конденсаторы одинаковые, а полный заряд сохраняется, то...

напишите дифф уравнение описывающее переходный процесс перезаряда и посмотрите к чему стремится значение при времени стремящемуся к бесконечности )))

W = (C*(U^2))/2 -энергия заряженного конденсатора. Если пренебречь потерей энергии при перетекании тока из конденсатора в конденсатор, то ... Дальше думайте сами ...

В данном случае пренебречь потерями нельзя. Иначе результы решений не совпадают.

Закон сохранения энергии никто не отменял, и совпасть они просто обязаны. Я, правда, не совсем уверен, что автору нужны напряжения в установившмся режиме. Возможно, его интересует именно переходный процесс ...

Опасная тема для неокрепших умов..

Второй способ - это через энергию, но чтобы его применить нужно добавить в цепь сопротивление, его значение не играет роли, меняется только постоянная времени переходного процесса. Вам придется посчитать интеграл, но в итоге Вы придете к тому же результату что и с использованием закона сохранения заряда. Т.е U2=U1/2 и половина начальной энергии рассеится на сопротивлении контура.
ЗЫ. Сопротивление в контуре все равно необходимо, потому как при нулевом сопротивление задача вообще не имеет решения, т.к ток в мемент коммутации будет равен бесконечности.

если вопрос стоит строго , то "сразу после замыкания ключа" U2=0 , справа в окрестности t=0 U1 будет снижаться . а дальше уже ничего утверждать нельзя.

какое такое сопротивление ?!!!
где оно в схеме ? Препадавател ничего про сопротивление не сказал !

На вкус и цвет.... . Мне вот длинные линии без потерь мерещатся более симпатичны , заместо сопротивления .

сопротивление может быть и бесконечно-малой величиной. Оно нужно только для получения решения.
При наличии же длинной линии без потерь получим незатухающие колебания, частота которых будет зависеть от параметров линии, которых тоже не дано по условию
ЗЫ. А в реальной линии будут еще потери на излучение, так что по окончании переходного процесса получим тоже самое что и в случае с резистором.

нужно...в частном (нереальном) случае. тогда уж и индуктивность проводов не грех учесть.

В условиии задачи такой вопрос не ставился - получить решение "по окончании переходного процесса". Сказано - "после замыкания ключа", а это никакое не окончание.

Задачка была бы веселее, если бы вместо второго конденсатора стали бы разносить обкладки первого все дальше друг от друга. Емкость была бы все ..., а напряжение ... ? Вольтметр что показал бы?
Или - другим способом. Была между обкладками конденсатора пластина из диэлектрика с большой диэлектрической проницаемостью. Зарядили его. Потом пластину убрали. ...?

Очень интересно, а не могли бы гуру поделиться такими знаниями? Для понятия процессов
С диэлектриком, ну вроде бы понятно. Прикладывается эл. поле, вызывает поляризацию диэлектрика. Вот картинку нарисовал.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
На верхней пластине, на нижней грани к диэлектрику притянутся положительно заряженные частицы. Образуется положительный заряд, причем на верхней гране образуется отрицательный, то есть избыток электронов.
Аналогично и на нижней пластине. На нижней гране образуется положительный заряд - недостаток электронов. Далее система приходит в равновесие, то есть происходит движение электронов в проводнике с верхней пластины на нижнюю, короче ток заряда. Количество электронов движущихся в проводнике равно кол-ву в диэлектрике. Поэтому диэлектрик сильно влияет на емкость. А что поляризуется в вакууме ?
А про первый вопрос, напряжение бы уменьшилось?

Помню была такая задачка в какомто древнем журнале...два мальчика держат в руках по диску, сведенных вплотную друг к другу, диски заряжены от батареи 12В. Потом мальчики расходятся на 10 метров. Что произойдет если пойдет дождик

2 tay возможно это задача из разряда "додумай условие задачи сам", такие очень любят в школе давать и на всяких олимпиадах. Условие задачи варьируется в зависимости от изучаемой темы (тем) вплоть до обратного. В любом случае схема неполная, и чтобы в нее ни добавляли - резистор, индуктивность и т.д - будет противоречить условию задачи.
Я бы именно так и ответил -задача не имеет решения в данной постановке

Кстати была еще задачка с похожим условием где конденсатор заряжается от другого или от источника напряжения идеального. Не помню.
Так вот, из нее вывод был такой - КПД заряда конденсатора равен 50%. Остальное расползется на проводах и их сопротивление не важно, ибо именно им и будет ограничиваться ток заряда (при условии нулевого сопротивления источника).
Если же сопротивление источника много выше сопротивления провода то потерь энергии уже будет меньше.

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
Вот такая вот идеальная арифметика.

Вообще терпеть не могу задачки по физике, в них главное угадать какие условия и приближения имел в виду автор задачи..

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.

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.

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.

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

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

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.

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

"Соеденить" - не получится ни сколько...

Это авторское.)

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

Именно так.
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.

А это - с какой стороны посмотреть.)
Может и сойтись.

Ну, продемонстрируйте же нам компромисс между законом сохранения заряда и энергии.

С удовольствием!)
Но только после того, как вы объясните, почему три конденсатора могут быть соедЕнены между собой как последовательно, так и параллельно, а два, судя по обсуждению в этой теме - только параллельно.)

Таких терминов не знает даже Википедия, а словари русского - тем более...

Я об этом уже писал.
Это авторское.

Понятно... Это тоже, надо полагать, авторское утверждение:

Автору и объяснять, что он этим хотел сказать. Еще и используя неизвестный науке термин.
Если, конечно, пожелает.

Про два: до замыкания ключа они соединены последовательно, а после замыкания -параллельно
С тремя не знаю.

До замыкания ключа не было электрической цепи.)
Например, замкнув цепь не ключём, а дополнительным конденсатором цепь была бы последовавтельной?
Так ведь?

Не понимаю половину того, что здесь говорится. Вернее, догадываюсь, но не понимаю, зачем это говорится здесь.
Для pliss - соединяйте хоть по 100 конденсаторов параллельно, и по столько же последовательно. Если кто спросит, скажите, я разрешил.
Заряд распределится между всеми конденсаторами, пропорционально их емкости. Емкость - это и есть их свойство хранить заряд. Зная заряд и емкость, можно узнать, какое напряжение будет на каждом конденсаторе. C = Q/U

Если хотите... а я вот считаю это тоже цепью, только разомкнутой


Естественно, хотя бы потому что ток в каждом элементе цепи будет одинаков

Логично.)
Но разомкнутая цепь не представляет академического интереса.

Другими словами, соеденив два конденсатора обОими обкладками, мы получаем последовательное соединение?


Спасибо.
Хоть один добрый человек нашёлся.
Обыкновенно, все запрещают.

А с ёмкостью - это вы правы.
Осталось её узнать.
Заряд знаем.
Ни куда не денется.
Из системы.
А вот ёмкость как считать будем?
Как для последовательного соединения или как для параллельного?)

Отвечу по-философски - все зависит от точки зрения. Если нас интересует ток, протекающий при соединении одного конденсатора с другим, то он течет по контуру из двух конденсаторов, соединенных последовательно. Если интересует напряжение между двумя точками соединения конденсаторов, то тогда они соединены параллельно. Но результат расчетов все равно будет одинаковым.
Проще всего скачать бесплатный LTspice и там провести эксперимент.

1) Ну почему же, в некоторых случаях например сравнивают состояние цепи до и после замыкания ключа.
А вот Вам другой интересный пример: к заряженной проводящей сфере проводком присоединили другую сферу, при этом заряд с одной сферы перетёк на другую, про проволочке пошёл ток. Это замкнутая цепь? Если нет, то почему идет ток? Как Вы объясните?

2) Нет, в этом случае -параллельное. Почему -см п.3

3) емкость это способность конденсатора накапливать заряд, вот и считайте её согласно этому утверждению - как Q/U. Если вы соедините обе обкладки конденсаторов, то напряжение последовательно-включенных кондеров будет = 0. Т.е такой вариант тут не прокатывает. Остается вариант с параллельным соединением. Тогда емкость будет складываться (как складываются заряды на кондерах).

В прошлой жизни офтопика на эту тему говорили. Мое мнение - от первой сферы ко второй течет ток, потом через конденсатор в виде "вторая сфера - эфир - первая сфера" возвращается обратно.
То есть, конденсатор как бы вывернут наизнанку.

Ну, вот уже ответили.)
А вот, куда и как течёт ток в заряженном КПЁ при изменении ёмкости?)



В классической теории это звучит как:
"В конденсаторе поле находится между обкладками и не выходит за их пределы, а сфера создаёт поле вокруг себя.")

Сумма падений напряжений в любом замкнутом контуре равна 0. Это еще Кирхгоф придумал, кажется. Прокатывает и данном случае. Просто они (напряжения) складываются с противоположными знаками.


Где те пределы...? Чуть-чуть с боков вылазит наружу? Только послабее будет. А чуть-чуть дальше, тоже вылазит? А с обратной стороны, по большой дуге? А совсем сзади, и через всю Вселенную?

Ну да Вы вроде и сами всё знаете, так зачем спрашиваете?



Эээ...ну и я о том же (вроде), правила уже подзабыл, а вот саму суть -помню. Кстати да, здесь тоже все считается, получается что емкость такого "конденсатора" равна бесконечности (dQ/dU=oo)

ViKo, спасибо, удалил оффтоп. Про резонансные контура и фильтры-пробки хотел написать, да некуда.

Это Вы мне льстите.
А спрашиваю для разминки.)
У меня вполне конкретный вопрос есть про зарядку и разрядку, только я не придумал где его задать...)


Если есть задачи, где можно пренебречь сопротивлением проводника, то пренебречь полем рассеяния конденсатора - "такой пустяк, о котором и говорить не приходиться..."©)

Ну хорошо давайте разомнем мозги, интересно чтоже будет дальше
Так что там за вопрос был?
Ну да вроде все просто, рассматриваем два варианта: КПЕ никуда не подключен и КПЕ подключен к нагрузке. В первом случае при уменьшении емкости будет расти напряжение (так как заряд Q=CU должен сохраняться!), но ток никуда не потечет (нет изменения заряда во времени). Но тут интересная штука происходит. Ёмкость падает например в 2 раза, а напряжение вырастает в 2 раза, значит энергия конденсатора С*U*U/2 всетаки увеличится в 2 раза. Думаю Вы легко догадаетесь почему
А во втором случае заряд еще и стекает в нагрузку, так что без расчета сказать ничего нельзя (видимо). Ток будет течь, а какой и куда -тут надо конкретизировать задачу.