Condensatori in parallelo e resistenza
Ciao ragazzi, avrei bisogno di un aiuto con un problema di Fisica: vorrei sapere se è giusta la mia risoluzione e un aiuto per quanto riguarda gli ultimi due punti del problema...
Ecco la traccia: Un condensatore C1 da 135 pF viene caricato ad un a ddp di 60 V. Quindi il generatore di forza elettromotrice viene staccato. Poi il condensatore C1 viene collegato in parallelo ad un secondo condensatore C2 inizialmente scarico. Si osserva a regime che la differenza di potenziale si è ridotta a 45 V. Si determini:
-La carica inizialmente presente sul condensatore C1
-L’energia elettrostatica immagazzinata inizialmente in C1
-Il valore della Capacità C2
-Le cariche presenti a regime su C1 e C2
-L’energia elettrostatica che è rimasta immagazzinata sui due condensatori
-Se i conduttori di collegamento tra i due condensatori hanno una resistenza
complessiva di 1 ohm, scrivere l’espressione in funzione del tempo della corrente
nella resistenza (praticamente nel disegno vi sono i due condensatori in parallelo ai due lati e una resistenza in alto tra i due condensatori)
- Verificare che l’energia dissipata per effetto joule nella resistenza è proprio uguale
alla differenza di energia elettrostatica determinata al punto 2 e quella
determinata al punto 5.
Io ho provato a risolverlo in questo modo:
- Q1=C1⋅Vi
- U1=12⋅C1⋅V2i
- C1+C2=Q1Vf , da cui mi ricavo C2=Q1Vf−C1
- Q1=C1⋅Vf e Q2=C2⋅Vf
- U1=12⋅C1⋅V2f e U2=12⋅C2⋅V2f
Per gli ultimi due punti vorrei sapere come potrei risolverli...Grazie per l'aiuto!
Ecco la traccia: Un condensatore C1 da 135 pF viene caricato ad un a ddp di 60 V. Quindi il generatore di forza elettromotrice viene staccato. Poi il condensatore C1 viene collegato in parallelo ad un secondo condensatore C2 inizialmente scarico. Si osserva a regime che la differenza di potenziale si è ridotta a 45 V. Si determini:
-La carica inizialmente presente sul condensatore C1
-L’energia elettrostatica immagazzinata inizialmente in C1
-Il valore della Capacità C2
-Le cariche presenti a regime su C1 e C2
-L’energia elettrostatica che è rimasta immagazzinata sui due condensatori
-Se i conduttori di collegamento tra i due condensatori hanno una resistenza
complessiva di 1 ohm, scrivere l’espressione in funzione del tempo della corrente
nella resistenza (praticamente nel disegno vi sono i due condensatori in parallelo ai due lati e una resistenza in alto tra i due condensatori)
- Verificare che l’energia dissipata per effetto joule nella resistenza è proprio uguale
alla differenza di energia elettrostatica determinata al punto 2 e quella
determinata al punto 5.
Io ho provato a risolverlo in questo modo:
- Q1=C1⋅Vi
- U1=12⋅C1⋅V2i
- C1+C2=Q1Vf , da cui mi ricavo C2=Q1Vf−C1
- Q1=C1⋅Vf e Q2=C2⋅Vf
- U1=12⋅C1⋅V2f e U2=12⋅C2⋅V2f
Per gli ultimi due punti vorrei sapere come potrei risolverli...Grazie per l'aiuto!
Risposte
Per favore, puoi scrivere le formule in modo che siano leggibili?
Se non sai usare il latex, usa ^ per indicare l'elevazione a potenza e _ per indicare i pedici.
E scrivi la frazione per l' 1/2
Se non sai usare il latex, usa ^ per indicare l'elevazione a potenza e _ per indicare i pedici.
E scrivi la frazione per l' 1/2
Certo, ecco la mia risoluzione con le formule più chiare:
- Q_1= C_1 * V_i
- U_1= 1/2 * C_1 * (V_i)^2
- C_1 + C_2= Q_1/V_f da cui ottengo: C_2= Q_1/V_f - C_1
- Q_1= C_1 * V_f e Q_2= C_2 * V_f
- U_1= 1/2 * C_1 * (V_f)^2 e U_2= 1/2 * C_2 * (V_2)^2
Non sono invece riuscito a risolvere le ultime due richieste...
- Q_1= C_1 * V_i
- U_1= 1/2 * C_1 * (V_i)^2
- C_1 + C_2= Q_1/V_f da cui ottengo: C_2= Q_1/V_f - C_1
- Q_1= C_1 * V_f e Q_2= C_2 * V_f
- U_1= 1/2 * C_1 * (V_f)^2 e U_2= 1/2 * C_2 * (V_2)^2
Non sono invece riuscito a risolvere le ultime due richieste...
Sia Q la carica iniziale su C_1
Se al tempo t la carica su C_1 e` q, quella su C_2 sara` (Q-q)
L'equazione del circuito e`
e devi risolvere l'equazione differenziale con la condizione iniziale q(0)=0
Aggiunto 39 secondi più tardi:
Le tue formule sono giuste
Aggiunto 3 minuti più tardi:
Per calcolare l'energia dissipata nella resistenza usi la formula di Joule, integrata sul tempo da 0 a infinito.
Se al tempo t la carica su C_1 e` q, quella su C_2 sara` (Q-q)
L'equazione del circuito e`
[math]C_1(Q-q)-Ri-C_2q=0\\
C_1(Q-q)-R\frac{dq}{dt}-C_2q=0\\
\frac{dq}{dt}+\frac{C_1+C_2}{R}q=\frac{C_1Q}{R}
[/math]
C_1(Q-q)-R\frac{dq}{dt}-C_2q=0\\
\frac{dq}{dt}+\frac{C_1+C_2}{R}q=\frac{C_1Q}{R}
[/math]
e devi risolvere l'equazione differenziale con la condizione iniziale q(0)=0
Aggiunto 39 secondi più tardi:
Le tue formule sono giuste
Aggiunto 3 minuti più tardi:
Per calcolare l'energia dissipata nella resistenza usi la formula di Joule, integrata sul tempo da 0 a infinito.