Урок №56. Электростатика. Сложные конденсаторы.

• Ведущий приветствует зрителей и проверяет их присутствие.  

• Упоминает, что не включил дополнительный свет и исправляет ситуацию.  

• Шутит о том, что Саня теперь его заместитель.  

• Ведущий объясняет, что сегодня будет теория по электростатике.  

• Описывает, что стримы всегда заряжаются каким-то источником.  

• Объясняет, что такое источник тока и как он обозначается.  

• Ведущий рассказывает о батарейке и её подключении к конденсатору.  

• Объясняет, как заряжаются пластины конденсатора.  

• Приводит аналогию с резиновыми шариками для лучшего понимания.  

• Ведущий объясняет, что такое ЭДС и её отличие от напряжения.  

• Описывает работу сторонних сил и их влияние на цепь.  

• Упоминает, что ЭДС измеряется в вольтах.  

• Ведущий объясняет, что ЭДС равна напряжению на внешнем участке цепи.  

• Упоминает, что это будет обсуждаться позже.  

• Подчеркивает, что ЭДС — это внешняя сила, а не электрическое поле.  

• Ведущий сообщает, что домашнее задание появится позже.  

• Шутит о том, что задачи будут сложными.  

• Упоминает, что конденсаторы и влажность — самые неприятные темы в молекулярной физике.  

• Ведущий объясняет процесс зарядки конденсатора.  

• Описывает, как ток течет через провода и заряжает конденсатор.  

• Задает вопрос о том, что произошло с энергетической точки зрения после зарядки.  

• Заряженный конденсатор преобразует энергию.  

• После перезарядки конденсаторов выделяется тепло.  

• Закон сохранения энергии применим в электричестве, газах и механике.  

• Формула: Q = A + ΔU.  

• В электричестве: работа сторонних сил + ΔU = Q отданное.  

• В механике: кинетическая энергия + работа силы тяжести = конечная энергия + тепло.  

• Ток не течет по цепи через диэлектрик.  

• Положительные и отрицательные заряды движутся в противоположных направлениях.  

• Ток течет только в одном направлении, пока конденсатор заряжается.  

• ЭДС - работа сторонних сил по перемещению единичного заряда.  

• Иллюстрация формулы ΔU.  

• Четыре конденсатора подключены к источнику тока.  

• Пробой конденсатора изменяет общую энергию в батарее.  

• Конденсатор становится идеальным проводником при пробое.  

• Конденсаторы соединены параллельно и последовательно.  

• Внутреннее сопротивление не влияет на решение, если ток прекращается.  

• Общая емкость конденсаторов равна сумме их емкостей.  

• Энергия до пробоя: Q = C1U2/2.  

• Энергия после пробоя: Q = 2C2U2/2.  

• Общая энергия увеличивается после пробоя.  

• Задача сложная из-за пробоя конденсатора.  

• Важно понимать, как изменяется энергия при пробое.  

• Энергия конечная делится на энергию начальную для получения результата.  

• Пробои могут восстанавливаться.  

• Плоские конденсаторы с одинаковыми параметрами заряжены до напряжения U.  

• При размыкании ключа диэлектрик вытекает из одного конденсатора, уменьшая его емкость.  

• После вытекания диэлектрика емкость конденсатора уменьшается.  

• Заряды перераспределяются между конденсаторами, чтобы выровнять напряжение.  

• Пример с поликлиникой иллюстрирует процесс перезарядки.  

• После перезарядки количество зарядов остается неизменным.  

• Напряжение на конденсаторах должно быть одинаковым.  

• Формула для расчета новой разности потенциалов.  

• Заряды перераспределяются, чтобы напряжение на конденсаторах было одинаковым.  

• Если один конденсатор полностью заряжен, заряды перераспределяются в зависимости от напряжения.  

• Ключ необходим для изменения напряжения между конденсаторами.  

• Обсуждение параллельного и последовательного соединения конденсаторов.  

• Объяснение потенциала в электрической цепи.  

• Пример с ведрами воды для понимания перетекания заряда.  

• Перетекание заряда до выравнивания напряжения.  

• Пример с бабушками в поликлинике для объяснения.  

• Закон сохранения заряда и его применение.  

• Ошибка в решении задачи, выложенном ФИПИ.  

• Скандал из-за неправильного решения.  

• Решение задачи через перераспределение заряда.  

• Описание последовательной цепи с заряженным конденсатором.  

• Объяснение перераспределения заряда при подключении второго конденсатора.  

• Закон сохранения заряда и его применение.  

• Начальная и конечная энергия конденсаторов.  

• Формула для расчета энергии и перераспределения заряда.  

• Пример с антибабушками для объяснения.  

• Формула для расчета работы сторонних сил.  

• Расчет энергии и перераспределение заряда.  

• Выражение для емкости и подстановка значений.  

• Объяснение перераспределения заряда после соединения конденсаторов.  

• Нахождение установившегося напряжения и выделившегося тепла.  

• Вопрос о возможных действиях при решении задачи.  

• Рассматривается ситуация с двумя конденсаторами, подключенными к источнику напряжения.  

• Обсуждается, что суммарный заряд конденсаторов остается неизменным.  

• Приводится пример с разноименно заряженными пластинами.  

• Конденсатор через резистор подключается к источнику.  

• Замыкаются ключи по очереди, и вычисляется количество выделяемого тепла.  

• Используются формулы для расчета энергии и работы сторонних сил.  

• Энергия конденсатора равна половине произведения емкости на квадрат напряжения.  

• Работа сторонних сил равна изменению энергии плюс тепло.  

• Рассчитывается энергия и работа для каждого конденсатора.  

• Энергия конденсаторов увеличивается при подключении новых конденсаторов.  

• Рассчитывается изменение энергии для каждого конденсатора.  

• Итоговая энергия равна сумме энергий всех конденсаторов.  

• Конденсатор заряжается и отключается от источника.  

• Расстояние между пластинами увеличивается на 20%.  

• Рассчитывается изменение энергии электрического поля конденсатора.  

• Энергия увеличивается в 1.2 раза при увеличении расстояния между пластинами.  

• Рассчитывается изменение энергии по формуле.  

• Итоговая энергия увеличивается на 12.5 микроджоулей.  

• Обсуждается сложность и необычность задачи.  

• Рассматривается, как бы вы решили задачу, если бы энергия уменьшилась.  

• Подчеркивается важность правильного понимания изменения энергии.  

• Конденсатор переменной емкости с изменяемым расстоянием между пластинами.  

• Подключение источника постоянного напряжения с ЭДС 250 В.  

• Пластины медленно раздвигаются, выделяется 10 мкДж теплоты.  

• Заряд конденсатора изменяется на 5 мкКл.  

• Заряд конденсатора уменьшается при раздвижении пластин.  

• Емкость конденсатора уменьшается, что приводит к уменьшению заряда.  

• Заряд до и после изменения равен ку один и ку два соответственно.  

• Работа сторонних сил включает работу источника и работу по раздвижению пластин.  

• Энергия конденсатора равна ку эдс пополам.  

• Работа источника равна эдс дельта ку, а работа по раздвижению пластин равна ку два эдс пополам минус ку один эдс пополам.  

• Вычисление работы по раздвижению пластин и подстановка значений.  

• Получение результата 6.35 мкДж.  

• Задача была на ЕГЭ два раза и считается одной из самых сложных.  

• Объяснение изменения заряда при раздвижении пластин.  

• Запись закона сохранения энергии и подстановка значений.  

• Уточнение, что работа источника равна эдс дельта ку.  

• Завершение стрима и прощание с аудиторией.