Постулаты Бора Квантовый гармонический осциллятор Щелочные металлы Характеристические рентгеновские спектры Фотонный газ Электронный газ и его некоторые свойства Электроны в кристаллах Примесная проводимость полупроводников

Квантовая физика Кинематика Ядерная физика

Соединение конденсаторов.

Последовательное соединение.

Рассмотрим (рис.4) батарею конденсаторов, соединенных последовательно. Заряды конденсаторов равны друг другу и заряду батареи, а напряжение батареи равно U=U1+U2+…+Un. Запишем формулу (3) для каждого конденсатора и для батареи:

;  => 

Параллельное соединение.

Рассмотрим батарею параллельно соединенных конденсаторов (рис.5). Напряжение на конденсаторах одинаково и равно напряжению батареи U=U1=U2=…=Un, а заряд батареи равен q=q1+q2+…+qn. Для каждого конденсатора запишем формулу (3):

;

 (6)

Соединение проводников.

При последовательном соединении заряд не теряется ни на одном из участков цепи, следовательно, сила тока во всех проводниках одинакова, а напряжение складывается U=U1+U2+…+Un. Запишем формулу (4) для каждого участка и для всей цепи:

 

R=R1+R2+…+Rn (6)

При параллельном соединении проводников напряжение на участках цепи одинаково, так как электрическое поле потенциально и работа по перенесению зарядов не зависит от формы пути. Потери зарядов на участках цепи нет, следовательно сила тока в ветвях складывается I=I1+I2+…+In. Запишем формулу (4) для каждого участка и для всей цепи:

 

 (7)

Пример 2.3. Найти изменение энтропии при изобарическом расширении 6,6 г водорода от объема V1 до объема V2=2V1.

Дано:  m = 6,6 г = 6,6∙10-3 кг,

V2 =2V1,

P = const,

μ=2∙10-3 кг/моль.

Найти: ΔS.

Решение

При переходе вещества из состояния 1 в состояние 2 изменение энтропии:

, (2.3.1)

где 1 и 2 – пределы интегрирования, соответствующие начальному и конечному состояниям газа; Q – количество теплоты, сообщенное газу.

Согласно первому началу термодинамики:

, (2.3.2)

где dU – изменение внутренней энергии газа; dА – работа, совершенная газом против внешних сил.

Изменение внутренней энергии газа:

. (2.3.3)

Водород – двухатомный газ, следовательно, i=5.

Работа, совершаемая при изменении объема V газа:

.  (2.3.4)

Т.о.:

. (2.3.5)

Давление, под которым находится газ и изменение температуры, найдем из уравнения Менедлеева-Клапейрона:

,  (2.3.6)

. (2.3.7)

Подставим (2.3.6) и (2.3.7) в (2.3.5):

. (2.3.8)

Полученное выражение подставим в (2.3.1):

.

Подставим числовые данные:

.

Ответ: изменение энтропии ΔS=66,5Дж/К.

Расчет напряженностей и потенциалов электрических полей Сфера. Найдем напряженность сферы внутри E1 и снаружи E2.

Напряженность на оси кольца Рассмотрим кольцо радиусом R, равномерно заряженное с линейной плотностью . Найдем напряженность поля в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии h от его центра.


Поляризация диэлектриков