Найти тему

Что происходит с энергией конденсатора?

Задача

Конденсатор подключен к аккумулятору. Раздвигая пластины конденсатора, мы преодолеваем силы электростатического притяжения между его пластинами и, следовательно, совершаем положительную работу. На что идет эта работа? Что происходит с энергией конденсатора?

Решение

Эта работа идет на увеличение энергии аккумулятора. Поскольку пластины конденсатора все время остаются присоединенными к клеммам аккумулятора, разность потенциалов, приложенная к ним, остается постоянной. Емкость - С при увеличении расстояния d между пластинами уменьшается. Следовательно, заряд на пластинах конденсатора должен уменьшаться:

где S – площадь пластин конденсатора.
где S – площадь пластин конденсатора.

Происходит частичный разряд конденсатора и в цепи протекает ток в направлении, указанном стрелкой на рисунке. Уходящий с конденсатора заряд проходит через аккумулятор, совершая работу против сторонних сил.

Процесс подзарядки аккумулятора
Процесс подзарядки аккумулятора

При этом с уменьшением емкости С энергия W конденсатора уменьшается:

-3

Освободившаяся энергия конденсатора идет на увеличение энергии, запасенной в аккумуляторе, т. е. аккумулятор подзаряжается.

Таким образом, на увеличение энергии аккумулятора идет вся работа, затрачиваемая на раздвигание пластин и часть энергии, запасенной в конденсаторе.

Спасибо за внимание! Ставьте лайки и подписывайтесь :)

Наука
7 млн интересуются