Энергия сферы 1 с зарядом Q1 W1=Q1^2*k/(2*R) |Q1|=корень(2*R*W1/k) энергия сферы 2 с зарядом Q2 W2=Q2^2*k/(2*R) |Q2|=корень(2*R*W2/k) после объединения тонким проводником заряд сфер перераспределится поровну и на обеих будет одинаковый потенциал и одинаковый заряд Q3=(Q1+Q2)/2 энергия двух сфер будет равна 2*Q3^2*k/(2*R)=2*((Q1+Q2)/2)^2*k/(2*R) на тепло ушло энергии W=W1+W2-2*((Q1+Q2)/2)^2*k/(2*R)
а) пусть Q1 и Q2 - заряды одного знака W=W1+W2-2*((Q1+Q2)/2)^2*k/(2*R)= =W1+W2-2*((корень(2*R*W1/k)+корень(2*R*W2/k))/2)^2*k/(2*R)= =W1+W2-(корень(W1)+корень(W1))^2/2= =W1+W2-W1/2-W2/2 - корень(W1*W1)= =(W1+W2)/2 - корень(W1*W1)= =(3,6+1,6)/2 - корень(3,6*1,6) мДж= 0,2 мДж - это ответ №1 б) пусть Q1 и Q2 - заряды разного знака W=W1+W2-2*((Q1+Q2)/2)^2*k/(2*R)= =W1+W2-2*((корень(2*R*W1/k)-корень(2*R*W2/k))/2)^2*k/(2*R)= =W1+W2-(корень(W1)-корень(W1))^2/2= =W1+W2-W1/2-W2/2 + корень(W1*W1)= =(W1+W2)/2 + корень(W1*W1)= =(3,6+1,6)/2 + корень(3,6*1,6) мДж= 5 мДж - это ответ №2
Объяснение:
№1
P = IU = I²R
P1/P2 = ( ( 2I )²( R/4 ) )/( I²R ) = ( I²R )/( I²R ) = 1
№2
η = Рпол./Рзат. * 100%
η = ( I2U2 )/( I1U1 ) 100%
I1 = ( I2U2 )/( ηU1 ) 100%
I1 = ( 9 * 22 )/( 90% * 220 ) 100% = 1 A
№3
λ = Тv
λ = 2π√( LCоб. )v
λ = 2π√( L( C1 + C2 ) )v
λ = 2 * 3,14 √( 10 * 10^-3 ( 360 * 10^-12 + 40 * 10^-12 ) ) 3 * 10^8 = 2 * 3,14 √( 10^-2 ( ( 36 + 4 ) 10^-11 ) 3 * 10^8 = 3768 м
№4
WC( max ) = ( CU( max )² )/2
WL( max ) = ( LI( max )² )/2
W = WC( max ) = WL( max )
( CU( max )² )/2 = ( LI( max )² )/2
CU( max )² = LI( max )²
С = ( LI( max )² )/( U( max )² )
W = WC + WL
W = ( CU² )/2 + ( LI² )/2
( CU( max )² )/2 = ( CU² )/2 + ( LI² )/2
CU( max )² = CU² + LI²
LI( max )² = ( LI( max )²U² )/U( max )² + LI²
LI( max )² = L ( I( max )²U² )/U( max )² + I² )
I( max )² = ( I( max )²U² )/U( max )² + I²
Подставим численные данные и решим уравнение
( 5 * 10^-3 )² = ( ( 5 * 10^-3 )²U²/2² ) + ( 3 * 10^-3 )²
2,5 * 10^-5 = 6,25 * 10^-6U² + 9 * 10^-6
( 25 - 9 ) 10^-6 = 6,25 * 10^-6U²
16 = 6,25U²
U = √( 16/6,25 ) = 1,6 B
W1=Q1^2*k/(2*R)
|Q1|=корень(2*R*W1/k)
энергия сферы 2 с зарядом Q2
W2=Q2^2*k/(2*R)
|Q2|=корень(2*R*W2/k)
после объединения тонким проводником заряд сфер перераспределится поровну и на обеих будет одинаковый потенциал и одинаковый заряд Q3=(Q1+Q2)/2
энергия двух сфер будет равна
2*Q3^2*k/(2*R)=2*((Q1+Q2)/2)^2*k/(2*R)
на тепло ушло энергии
W=W1+W2-2*((Q1+Q2)/2)^2*k/(2*R)
а)
пусть Q1 и Q2 - заряды одного знака
W=W1+W2-2*((Q1+Q2)/2)^2*k/(2*R)=
=W1+W2-2*((корень(2*R*W1/k)+корень(2*R*W2/k))/2)^2*k/(2*R)=
=W1+W2-(корень(W1)+корень(W1))^2/2=
=W1+W2-W1/2-W2/2 - корень(W1*W1)=
=(W1+W2)/2 - корень(W1*W1)=
=(3,6+1,6)/2 - корень(3,6*1,6) мДж= 0,2 мДж - это ответ №1
б)
пусть Q1 и Q2 - заряды разного знака
W=W1+W2-2*((Q1+Q2)/2)^2*k/(2*R)=
=W1+W2-2*((корень(2*R*W1/k)-корень(2*R*W2/k))/2)^2*k/(2*R)=
=W1+W2-(корень(W1)-корень(W1))^2/2=
=W1+W2-W1/2-W2/2 + корень(W1*W1)=
=(W1+W2)/2 + корень(W1*W1)=
=(3,6+1,6)/2 + корень(3,6*1,6) мДж= 5 мДж - это ответ №2