Question

Источник тока с эдс 2в подсоединен к батарее из двух последовательных конденсаторов, емкость каждого из которых 15мкф. на сколько изменится энергия источника напрежения, если емкость одного конденсатора, уменьшить в 3 раза?

Answer 1

1)
Поскольку конденсаторы соединены ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, то емкость батареи:
C = С₁*С₂/(С₁+С₂) = 15*15/(15+15) = 7,5 мкФ = 7,5*10⁻⁶ Ф
Энергия батареи
W₁ = C*U²/2 = 7,5*10⁻⁶*2²/2 = 15*10⁻⁶ Дж

2)
А теперь соберем другую батарею, в которой емкость одного из конденсаторов уменьшили в 3 раза.
C₁=15 мкФ,  С₂=15/3=5 мкФ

3)
Поскольку конденсаторы по-прежнему соединены ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, то емкость батареи:
C = С₁*С₂/(С₁+С₂) = 15*5/(15+5) = 3,75 мкФ = 3,75*10⁻⁶ Ф
Энергия новой батареи:
W₁ = C*U²/2 = 3,75*10⁻⁶*2²/2 = 7,5*10⁻⁶ Дж

4)
Энергия уменьшилась в 2 раза:
ΔW = (15-7,5)*10⁻⁶ = 7,5*10⁻⁶ Дж