Интересная задачка получилась.

Аватар пользователя
txAlien
Сообщений: 31
Зарегистрирован: 16 ноя 2010, 21:00

Интересная задачка получилась.

Сообщение txAlien » 15 мар 2013, 07:57

ALEX165 писал(а):Source of the post
txAlien писал(а):Source of the post
Теперь, поскольку задача линейная, мы можем к этой системе добавить заряд системы в целом
$$Q_a+Q_b$$.

Нет, Вы упорно не замечаете условие задачи - не к "системе в целом" добавляют заряд, а на контакт а - заряд $$Q_a$$, а на контакт b - заряд $$Q_b$$.
Я добавлял так, чтобы не испортить разность потенциалов, на обе пластины конденсаторов по одинаковому заряду.
Выше еще было много странностей, ну да ладно.
Прежде чем вступать в толковище, я обычно решаю задачу в самом общем виде.
Поэтому просто приведу свой ответ.
Пусть конденсаторы $$c_1,c_2,c_3$$ будут расположены в вершинах треугольника (1,2,3).
На сторонах треугольника приделаем "паразитные" ёмкости $$c_{12},c_{23},c_{31}$$ и заземлим их.
В этой схеме какие бы заряды мы не положили на стороны треугольника - задача всегда будет корректной, а заряды на всех конденсаторах скомпенсированы, т.е. если на одной пластине $$q$$, то на другой всегда будет $$-q$$.
Система уравнений будет:
$$\begin{array}{c} \qquad\,\dfrac{q_{31}}{c_{31}}+\dfrac{q_{1}}{c_{1}}-\dfrac{q_{12}}{c_{12}}=0 \\  \qquad  \,\dfrac{q_{12}}{c_{12}}+\dfrac{q_{2}}{c_{2}}-\dfrac{q_{23}}{c_{23}}=0 \\  \qquad  \,\dfrac{q_{23}}{c_{23}}+\dfrac{q_{3}}{c_{3}}-\dfrac{q_{31}}{c_{31}}=0 \\  \qquad  \,q_{1}+q_{12}-q_{2}=Q_{12} \\ \qquad  \,q_{2}+q_{23}-q_{3}=Q_{23} \\ \qquad  \,q_{3}+q_{31}-q_{1}=Q_{31} \end{array}$$

её решением при $$c_{21},c_{23},c_{31}$$ много меньших любого из $$q_1,q_2,q_3$$ будет:

$$q_1=c_{1}\dfrac{c_{3}Q_{12}-c_{2}Q_{31}}{c_{1}c_{2}+c_{2}c_{3}+c_{1}c_{3}} +c_1\dfrac{c_{2}c_{31}-c_{3}c_{12}}{c_{12}+c_{31}+c_{23}}\dfrac{ Q_{12}+Q_{23}+Q_{31}}{c_{1}c_{2}+c_{2}c_{3}+c_{1}c_{3}}$$

$$q_2=c_{2}\dfrac{c_{1}Q_{23}-c_{3}Q_{12}}{c_{1}c_{2}+c_{2}c_{3}+c_{1}c_{3}} +c_2\dfrac{c_{3}c_{12}-c_{1}c_{23}}{c_{12}+c_{31}+c_{23}}\dfrac{ Q_{12}+Q_{23}+Q_{31}}{c_{1}c_{2}+c_{2}c_{3}+c_{1}c_{3}}$$

$$q_3=c_{3}\dfrac{c_{2}Q_{31}-c_{1}Q_{23}}{ c_{1}c_{2}+c_{2}c_{3}+c_{1}c_{3}}+c_{3}\dfrac{c_{1}c_{23}-c_{2}c_{31}}{ c_{12}+c_{31}+c_{23}}\dfrac{Q_{12}+Q_{23}+Q_{31}}{ c_{1}c_{2}+c_{2}c_{3}+c_{1}c_{3}}$$

$$q_{12}=c_{12}\dfrac{Q_{12}+Q_{23}+Q_{31}}{c_{12}+c_{31}+c_{23}}$$

$$q_{31}=c_{31}\dfrac{Q_{12}+Q_{23}+Q_{31}}{c_{12}+c_{31}+c_{23}}$$

$$q_{23}=c_{23}\dfrac{Q_{12}+Q_{23}+Q_{31}}{c_{12}+c_{31}+c_{23}}$$

Отсюда видно, что при $$Q_{12}+Q_{23}+Q_{31}=0$$ получается система трех конденсаторoв $$c_1,c_2,c_3$$ с компенсированными зарядами.
Если эта сумма не равна 0, то можно добавить почти произвольный заряд на конденсаторы $$c_1,c_2,c_3$$, одинаковый заряд сразу на обе пластины.
Всё зависит от соотношений бесконечно малых ёмкостей $$c_{12},c_{23},c_{31}$$

Как сказал peregoudov - задача не определена.
Тут Вы можете снова заметить, что "ворон ворону глаз не выклюет"
Последний раз редактировалось txAlien 28 ноя 2019, 15:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
ALEX165
Сообщений: 10578
Зарегистрирован: 30 сен 2008, 21:00

Интересная задачка получилась.

Сообщение ALEX165 » 15 мар 2013, 08:14

txAlien писал(а):Source of the post
ALEX165 писал(а):Source of the post
txAlien писал(а):Source of the post
Теперь, поскольку задача линейная, мы можем к этой системе добавить заряд системы в целом
$$Q_a+Q_b$$.

Нет, Вы упорно не замечаете условие задачи - не к "системе в целом" добавляют заряд, а на контакт а - заряд $$Q_a$$, а на контакт b - заряд $$Q_b$$.
Я добавлял так, чтобы не испортить разность потенциалов, на обе пластины конденсаторов по одинаковому заряду.
Выше еще было много странностей, ну да ладно.
Прежде чем вступать в толковище, я обычно решаю задачу в самом общем виде.
Поэтому просто приведу свой ответ.
Пусть конденсаторы $$c_1,c_2,c_3$$ будут расположены в вершинах треугольника (1,2,3).
На сторонах треугольника приделаем "паразитные" ёмкости $$c_{12},c_{23},c_{31}$$ и заземлим их.
В этой схеме какие бы заряды мы не положили на стороны треугольника - задача всегда будет корректной, а заряды на всех конденсаторах скомпенсированы, т.е. если на одной пластине $$q$$, то на другой всегда будет $$-q$$.

Это другая задача. Я в этом контексте больше отвечать не буду.
Чтобы убедиться, что на конденсаторе вообще могут быть нескомпенсированные заряды, в чём я вижу Вы сомневаетесь , возьмите два кусочка фольги, проложите между ними лист бумаги, хорошенько вымойте голову, потрите расчёской волосы и зарядите один кусочек, потом поэкспериментируйте.

Тут Вы можете снова заметить,

Ох и любите вы эти дрязги, тошнит.
Последний раз редактировалось ALEX165 28 ноя 2019, 15:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

peregoudov
Сообщений: 1917
Зарегистрирован: 09 сен 2007, 21:00

Интересная задачка получилась.

Сообщение peregoudov » 15 мар 2013, 14:41

Я подходил к задаче немного с другой стороны. Пусть у нас есть шесть проводников 11, 12, 21, 22, 31, 32. Это просто обкладки конденсаторов, первая цифра обозначает номер конденсатора. Заряды на них соответственно $$q_{11}$$, ..., $$q_{32}$$. Уравнения получаются из условий попарного равенства потенциалов обкладок

$$\displaystyle  \phi_{12}=\phi_{21},\quad \phi_{22}=\phi_{31},\quad \phi_{32}=\phi_{11} $$

и равенства сумм зарядов на обкладках равного потенциала заданным

$$\displaystyle  q_{12}+q_{21}=Q_1,\quad q_{22}+q_{31}=Q_2,\quad q_{32}+q_{11}=Q_3. $$

Чтобы связать потенциалы с зарядами, используем ЛЛ8, параграф 2. При этом пренебрегаем емкостными коэффициентами между проводниками, относящимися к разным конденсаторам, а обкладки конденсатора считаем симметричными --- тогда каждый конденсатор характеризуется обычной емкостью $$c$$ (равной отношению заряда на одной из обкладок к разности потенциалов между обкладками, когда заряды на обкладках равны по величине и противоположны по знаку) и "емкостью с бесконечностью" $$c'$$ (равной отношению суммы зарядов на обкладках к разности потенциалов между обкладкой и бесконечностью, когда заряды на обкладках равны и по величине и по знаку)

$$\displaystyle  \phi_{11}=\frac{q_{11}-q_{12}}{4c_1}+\frac{q_{11}+q_{12}}{c'_1},\quad \phi_{12}=\frac{q_{12}-q_{11}}{4c_1}+\frac{q_{11}+q_{12}}{c'_1} $$

(и аналогичные равенства с заменой первых индексов на 2 и 3). Решение получается аналогичное тому, что у txAlien'a, в частности

$$\displaystyle  q_{11}=c_1\frac{c_2Q_3-c_3Q_1}{c_1c_2+c_2c_3+c_3c_1}+\frac{(2c_1c_3c'_1-c_1c_2c'_3+c_2c_3c'_1+c_3c_1c'_2)(Q_1+Q_2+Q_3)}{2(c'_1+c'_2+c'_3)(c_1c_2+c_2c_3+c_3c_1)}, $$

$$\displaystyle  q_{12}=-c_1\frac{c_2Q_3-c_3Q_1}{c_1c_2+c_2c_3+c_3c_1}+\frac{(2c_1c_2c'_1+c_1c_2c'_3+c_2c_3c'_1-c_3c_1c'_2)(Q_1+Q_2+Q_3)}{2(c'_1+c'_2+c'_3)(c_1c_2+c_2c_3+c_3c_1)}. $$

P. S. Мои формулы просто совпадают с формулами txAlien'a, если отождествить $$c'_1+c'_2=c_{12}$$ и т. д.
Последний раз редактировалось peregoudov 28 ноя 2019, 15:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
txAlien
Сообщений: 31
Зарегистрирован: 16 ноя 2010, 21:00

Интересная задачка получилась.

Сообщение txAlien » 15 мар 2013, 16:18

ALEX165 писал(а):Source of the post ..
Это другая задача. Я в этом контексте больше отвечать не буду.
Чтобы убедиться, что на конденсаторе вообще могут быть нескомпенсированные заряды, в чём я вижу Вы сомневаетесь , возьмите два кусочка фольги, проложите между ними лист бумаги, хорошенько вымойте голову, потрите расчёской волосы и зарядите один кусочек, потом поэкспериментируйте.
..
Ох и любите вы эти дрязги, тошнит.

Где Вы видели, что я сомневался?! Просто все эти нескомпенсированные заряды можно спокойно затолкать в дополнительные ёмкости, что делает такие задачи обычными.
Может надо было дать какие-либо разъяснения по этому поводу, но мне казалось, что и так все понятно.
Старайтесь внимательно читать теx, кто дает содержательные ответы, а не излагает свои житейские воззрения.

Xотя "Житейские воззрения Кота Мура" Э.Т.A. Гофмана советую прочитать.
Последний раз редактировалось txAlien 28 ноя 2019, 15:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
ALEX165
Сообщений: 10578
Зарегистрирован: 30 сен 2008, 21:00

Интересная задачка получилась.

Сообщение ALEX165 » 15 мар 2013, 16:31

txAlien писал(а):Source of the post
Где Вы видели, что я сомневался?! Просто все эти нескомпенсированные заряды можно спокойно затолкать в дополнительные ёмкости

И зачем что-то куда-то запихивать, прямо надо решать и всё.
Может надо было дать какие-либо разъяснения по этому поводу, но мне казалось, что и так все понятно.
Старайтесь внимательно читать теx, кто дает содержательные ответы, а не излагает свои житейские воззрения.

Вы точно так же не вникли в то, что я писал, почему я должен вникать в Ваши ответы?
Последний раз редактировалось ALEX165 28 ноя 2019, 15:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
txAlien
Сообщений: 31
Зарегистрирован: 16 ноя 2010, 21:00

Интересная задачка получилась.

Сообщение txAlien » 15 мар 2013, 16:39

ALEX165 писал(а):Source of the post ..
Вы точно так же не вникли в то, что я писал, почему я должен вникать в Ваши ответы?
Я внимательно читал иx и даже давал ответы на нерешенные Вами уравнения, которые Вы назвали "неверными сентенциями"
Последний раз редактировалось txAlien 28 ноя 2019, 15:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
ALEX165
Сообщений: 10578
Зарегистрирован: 30 сен 2008, 21:00

Интересная задачка получилась.

Сообщение ALEX165 » 15 мар 2013, 16:51

txAlien писал(а):Source of the post
ALEX165 писал(а):Source of the post ..
Вы точно так же не вникли в то, что я писал, почему я должен вникать в Ваши ответы?
Я внимательно читал иx и даже давал ответы на нерешенные Вами уравнения, которые Вы назвали "неверными сентенциями"

И как же Вы вникли, когда пишите:
В "решении" надо понимать, что $$Q_a=Q_b=Q_1$$

если я явно пишу, что это не так?
Вы рассматриваете (далее) другую задачу, приделав три дополнительных конденсатора, то есть просто подменяете тезис в разговоре.

И как прикажите понимать это

txAlien писал(а):Source of the post

её решением при $$c_{21},c_{23},c_{31}$$ много меньших любого из $$q_1,q_2,q_3$$ будет:


в Вашем "решении"?
Последний раз редактировалось ALEX165 28 ноя 2019, 15:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

balans
Сообщений: 2030
Зарегистрирован: 29 дек 2012, 21:00

Интересная задачка получилась.

Сообщение balans » 15 мар 2013, 16:59

Здравия Вам желаю.
У меня ко всем Вам один глупый вопрос. Что если рассматривать не разность потенциалов между обкладками одного конденсатора, а разность потенциалов между обкладками соединенных проводниками? Если напряжение между концами провода будет равно нулю, то распределение зарядов прекратится и неопределенность отпадет.
peregoudov давно ведь дал решение.
Последний раз редактировалось balans 28 ноя 2019, 15:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
txAlien
Сообщений: 31
Зарегистрирован: 16 ноя 2010, 21:00

Интересная задачка получилась.

Сообщение txAlien » 15 мар 2013, 17:01

ALEX165 писал(а):Source of the post ..
И как же Вы вникли, когда пишите:
В "решении" надо понимать, что $$Q_a=Q_b=Q_1$$

если я явно пишу, что это не так?
Пы рассматриваете (далее) другую задачу, приделав три дополнительных конденсатора, то есть просто подменяете тезис в разговоре.
Посмотрите на Ваш ответ #8, где там $$Q_a$$ и $$Q_b$$?
Видно лишь $$Q_1$$
Последний раз редактировалось txAlien 28 ноя 2019, 15:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
ALEX165
Сообщений: 10578
Зарегистрирован: 30 сен 2008, 21:00

Интересная задачка получилась.

Сообщение ALEX165 » 15 мар 2013, 17:22

txAlien писал(а):Source of the post
ALEX165 писал(а):Source of the post ..
И как же Вы вникли, когда пишите:
В "решении" надо понимать, что $$Q_a=Q_b=Q_1$$

если я явно пишу, что это не так?
Пы рассматриваете (далее) другую задачу, приделав три дополнительных конденсатора, то есть просто подменяете тезис в разговоре.
Посмотрите на Ваш ответ #8, где там $$Q_a$$ и $$Q_b$$?
Видно лишь $$Q_1$$

Там очевидно просто опечатка, следует читать:
Первые три ур. очевидны:
$$q_1+q_{11}=Q_a$$
$$q_2+q_{21}=Q_b$$
$$q_{12}+q_{22}=0$$

далее ravnovesie правильно ведь прочитал и Вы могли бы просто мне об этом сообщить.
Последний раз редактировалось ALEX165 28 ноя 2019, 15:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test


Вернуться в «Физика»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 42 гостей