ElectroYou

Salve a tutti. Sto da poco affrontando la materia. Ho un banale esercizio sui condensatori che non riesco a risolvere.
Ho due condensatori rispettivamente di capacità e . Inizialmente la d.d.p. ai capi del condensatore 1 è di , il condensatore 2 è scarico e l'interruttore è aperto. Alla chiusura dell'interruttore, dopo un transitorio i due conduttori arrivano ad una situazione di equilibrio.Devo calcolare:
a) l'energia immagazzinata dal sistema prima della chiusura dell'interruttore
b) l'energia immagazzinata dal sistema dopo la chiusura dell'interruttore

Riguardo il punto a, trovo che perché la d.d.p. ai capi del secondo condensatore è nulla.

Riguardo il punto b, trovo che i condensatori vedono lo stesso potenziale dunque sono in parallelo e . E visto che allora

Dove sbaglio?

Starbyte ha scritto:E visto che

Sicuro?
Cosa fa la tensione quando distribuisci la carica di C1 anche su C2?

Rifatto il conto, c'e' poi un bel "problemino"

E' un quesito interessante che periodicamente viene posto
Mi pare che da qualche parte in bacheca ci siano vari articoli con la soluzione, purtroppo non riesco a ritrovarli. Spero che qualcuno più abile di me, li rintracci e scriva come leggerli.

E' il modello troppo semplificato che conduce a risultati errati.

La carica si conserva, ma l'energia no !

L'energia si deve dissipare da qualche parte e in particolare nell' interruttore che deve dissipare quando passa da resistenza infinita (aperto) a resistenza nulla (quando chiuso)
Verrebbe percorso da una corrente infinita in un tempò indinitesimo.

Prova a svolgere i calcoli ipotizzando che presenti una resistenza non nulla, ma piccola a piacere.

Mi pare che abbiano considerato anche che una corrente infinita nell'induttanza del filo provocherebbe una readiazione di energia em.

A parte il bel problemino, citato dal nostro amico elfo, affermare che la tensione rimanga costante significa avere più di un dubbio, anche se i condensatori rimangono 2.
Cosa accade alle cariche quando inserisci il secondo condensatore? E di conseguenza, come varia la tensione ai capi dei due condensatori?
Rispondi a queste domande e troverai da solo come risolvere l'esercizio.
Siamo alla solita situazione dell'applicazione delle formule a memoria.
Risolvi correttamente l'esercizio e poi potrai leggere questo articolo.

Appena ne saprai di più, in termini di matematica e fisica, potrai leggere anche questo.

Per il momento ti solo posso augurare Buono studio

La carica, (che si conserva al contrario dell'energia) è Q=VxC1
Questa carica sarà suddivisa tra C1 e C2 con la particolarita che entrambi i condensatori
avranno ai capi la stessa tensione che hai tutti gli elementi per calcolare. Quindi?

tonnoto ha scritto:La carica, (che si conserva al contrario dell'energia) è Q=VxC1

Siamo in forum frequentato da diversi utenti, molti di questi sono studenti che hanno dei dubbi quasi naturali all'inizio. Bisogna pesare certe affermazioni.
L'energia non si conserva? Stiamo violando uno dei pilastri della fisica classica e moderna? Non puoi scriverlo!
Probabilmente ti saresti salvato, dichiarando il sistema di riferimento.
Nel testo dell'esercizio c'e una parola (dopo un transitorio), che passa in secondo piano, che fa tornare sull'attenti tutti i principi fisici coinvolti. O meglio, questi rimangono sempre sull'attenti, siamo noi che dobbiamo interpretare bene i risultati.
Come dire, il circuito ha sempre ragione.

tonnoto ha scritto:Siamo in forum frequentato da diversi utenti, molti di questi sono studenti che hanno dei dubbi, quasi naturali all'inizio. Bisogna pesare certe affermazioni.

Faccio ammenda, davo per scontato che op avesse letto i riferimenti del post precedente, ovviamente facevo
riferimento, sia pure distrattamente, al caso in questione; l'energia si conserva ma viene in parte dissipata.

Allora a circuito chiuso, mi viene da pensare che (essendo inizialmente scarico) si carica e quindi la carica dal primo condensatore si trasferisce al secondo condensatore e dipenderà da un tempo t. Poiché la capacità è costante e , vuol dire che la crescerà proporzionalmente alla quantità di carica che si sta accumulando e sarà anch'essa funzione di t. La quantità massima di carica che si accumulerà sul condensatore sarà .
Non capisco quale è la tensione ai capi di e a carica completata. Ma soprattutto non capisco se c'è un generatore che crea tensione per il circuito o è il condensatore a fungere da generatore.

Starbyte ha scritto:e quindi la carica Q_1 dal primo condensatore si trasferisce al secondo condensatore

Che cosa intendi dire con questa affermazione? Che tutta la carica accumulata da C1 si trasferisce su C2?
Pare proprio di si', considerando il ragionamento successivo.
Devi pensare nel senso di ragionare. Quale grandezza elettrica indicherà il raggiungimento della situazione di equilibrio?

Dimmi una cosa. Su quale libro di fisica stai studiando?

Quale grandezza elettrica indicherà il raggiungimento della situazione di equilibrio?

Allora per Kirchhoff, la somma delle tensioni erogata sul circuito chiuso è pari alla caduta di potenziale ( quindi ). Se ciò è vero, allora si avrà la carica massima su quando avrà il potenziale minimo. Sbaglio?

Dimmi una cosa. Su quale libro di fisica stai studiando?

Fisica Generale - Focardi.