Перераспределение зарядов при соединении конденсаторов

8. Имеются два заряженных конденсатора с электроемкостями С ₁ и С ₂ и с зарядами q ₁ и q ₂.

1) Что произойдет, если соединить обкладки конденсаторов?

2) Определить заряды и напряжения на конденсаторах после соединения.

3) Какая энергия выделится при этом процессе?

Если соединяются обкладки с зарядами одного знака, речь идет о параллельном соединении конденсаторов, если с разноименными зарядами – о последовательном.

Описание соединения обкладок конденсатора аналогично решению предыдущих задач.

Заряды будут переходить от конденсатора с большим напряжением к конденсатору с меньшим напряжением. Этот процесс происходит до тех пор, пока напряжения на конденсаторах не станут одинаковыми, т.е. U ₁′ = U ₂′ = U ′ или с учетом определения электроемкости

Согласно закону сохранения электрического заряда

Знак плюс (+) соответствует параллельному соединению конденсаторов, знак минус (-) - последовательному.

Получена система двух уравнений с двумя неизвестными , которую нетрудно разрешить.

Формула дает возможность вычислить энергию каждого конденсатора как до, так и после соединения. Изменение энергии системы конденсаторов и равно энергии, выделившейся при этом процессе.