Задачи › Сложный конденсатор, системы проводников

Четыре пластины

  1. Четыре пластины

    ВсОШ 2005/06, 10 кл.
    6/10

    Четыре пластины 1, 2, 3 и 4 площадью \(S\) расположены параллельно друг другу на расстояниях \((1 - x)l\), \(xl\) и \((1 - x)l\), малых по сравнению с размерами пластин (рис.). К пластинам 1 и 3 подключена батарейка с ЭДС \(\mathcal{E}\), резистор \(R_1\) и ключ \(K_1\), к пластинам 2 и 4 — ключ \(K_2\) и резистор \(R_2\). В начальный момент времени ключи разомкнуты, пластины не заряжены.

    Рисунок
    1. Ключ \(K_1\) замыкают. Какими будут заряды на пластинах после установления равновесия? Какое количество теплоты \(Q_0\) выделится на резисторе \(R_1\)?

    2. После установления равновесия замыкают ключ \(K_2\). Найдите установившиеся заряды на пластинах и суммарное количество теплоты \(Q\), которое выделится на резисторах \(R_1\) и \(R_2\) после замыкания ключа \(K_2\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Пластины 2 и 4 после замыкания \(K_2\) имеют равные потенциалы, а суммарный заряд пары 2–4 равен нулю; разность потенциалов между 1 и 3 задаёт батарейка. Теплоту найдите из закона сохранения энергии с учётом работы батарейки.

    Ответ

    1) \(q_0 = \dfrac{\varepsilon_0 S\mathcal{E}}{l}\), \(Q_0 = \dfrac{\varepsilon_0 S\mathcal{E}^2}{2l}\); 2) \(q_1 = \dfrac{\varepsilon_0 S\mathcal{E}}{(1 - x^2)l}\), \(q_2 = \dfrac{x\varepsilon_0 S\mathcal{E}}{(1 - x^2)l}\), \(Q = \dfrac{x^2}{1 - x^2}\dfrac{\varepsilon_0 S\mathcal{E}^2}{2l}\)

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи