Как доказать, что количество теплоты, выделившееся при разрядке конденсатора, равно энергии заряженного конденсатора.
Строго говоря они не равны, так как часть будет излучено в виде ЭМ-волны... но в целом это прямое следствие закона сохранения энергии, что само по себе - доказательство.
Ну , если тебя не устраивает E=CU²)/2 её можно легко измерить.
Для доказательства того, что количество теплоты, выделившееся при разрядке конденсатора, равно энергии, которая была изначально заряжена в конденсатор, мы можем использовать законы сохранения энергии.
1. Энергия заряженного конденсатора: Пусть начальная энергия, заряженного конденсатора составляет \( E = \frac{1}{2}CV^2 \), где \( C \) - его ёмкость, \( V \) - напряжение на конденсаторе.
2. Количество теплоты, выделившееся при разрядке: При разрядке конденсатора энергия переходит в виде тепла. Если обозначить выделенное количество теплоты как \( Q \), то по закону сохранения энергии:
[ E = Q \]
3. Формула теплоты, выделившейся на сопротивлении: По закону Джоуля-Ленца известно, что теплота, выделившаяся на сопротивлении \( R \), при прохождении тока \( I \) через него в течение времени \( t \), выражается как \( Q = I^2Rt \).
Исходя из этого утверждения, мы можем записать уравнение:
[ \frac{1}{2}CV^2 = I^2Rt \]
4. Связь между током и напряжением на конденсаторе: С тока зарядки и разрядки конденсатора известно, что \( I = \frac{V}{R} \).
5. Подстановка в уравнение:
Подставив выражение для тока в уравнение, связывающее энергию конденсатора и выделенное тепло, получим:
[ \frac{1}{2}CV^2 = \left(\frac{V}{R}\right)^2Rt \]
Упрощая уравнение, получаем:
[ \frac{1}{2}CV^2 = \frac{V^2t}{R} \]
[ \frac{1}{2}C = \frac{t}{R} \]
Это равенство демонстрирует, что количество теплоты, выделившееся при разрядке конденсатора, действительно равно энергии, которая изначально была заряжена в конденсатор.
Никак не надо. Оно не равно.
По формуле Q=q