Доб­рый день!

Юрий, спа­си­бо за лест­ный отзыв. Я также по­лу­чаю боль­шое удо­воль­ствие от на­ше­го об­ще­ния.

Со­гла­сен с Вами, усло­вие дан­ной за­да­чи на пер­вый взгляд вы­гля­дит не со­всем кор­рект­ным. Если счи­тать, что ак­тив­но­го со­про­тив­ле­ния в схеме дей­стви­тель­но нет, то время за­ряд­ки ока­зы­ва­ет­ся рав­ным нулю. То есть кон­ден­са­тор за­ря­жа­ет­ся мгно­вен­но, заряд мгно­вен­но пе­ре­те­ка­ет через ис­точ­ник с одной об­клад­ки на дру­гую, что, есте­ствен­но, не фи­зич­но. Я обыч­но вос­при­ни­маю такую по­ста­нов­ку как при­мер фи­зи­че­ской мо­де­ли, да­ю­щей не­сколь­ко аб­сурд­ные ре­зуль­та­ты. Дей­стви­тель­но, да­вай­те по­про­бу­ем разо­брать­ся с за­ко­ном со­хра­не­ния энер­гии. Ко­неч­ная энер­гия кон­ден­са­то­ра из­вест­на. Оста­ет­ся оце­нить ра­бо­ту ис­точ­ни­ка. Она за­клю­ча­ет­ся в пе­ре­но­се за­ря­да с одной об­клад­ки кон­ден­са­то­ра на дру­гую, при этом раз­ность по­тен­ци­а­лов, со­зда­ва­е­мая кон­ден­са­то­ром по­сто­ян­на и не ме­ня­ет­ся со вре­ме­нем, а по­то­му ра­бо­та ис­точ­ни­ка равна . Этот факт я и по­пы­тал­ся отоб­ра­зить в ре­ше­нии. По­лу­ча­ет­ся, что ра­бо­та боль­ше, чем за­па­сен­ная энер­гия. Един­ствен­ный канал, через ко­то­рый си­сте­ма могла по­те­рять по­ло­ви­ну со­вер­шен­ной ис­точ­ни­ком ра­бо­ты, -- это вы­де­ле­ние тепла. В итоге мы при­хо­дим к не­мно­го аб­сурд­но­му ре­зуль­та­ту. Со­про­тив­ле­ний нет, а тепло есть. Этот факт я обыч­но ин­тер­пре­ти­рую для себя сле­ду­ю­щим об­ра­зом. Мо­дель, опи­сы­ва­ю­щая за­ряд­ку кон­ден­са­то­ра и от­бра­сы­ва­ю­щая из рас­смот­ре­ния ак­тив­ные со­про­тив­ле­ния, не может быть пра­виль­ной. Она при­во­дит к не­пра­виль­ным ре­зуль­та­там.

Чтобы ис­пра­вить по­ло­же­ние, ка­жет­ся есте­ствен­ным, до­ба­вить в цепь некий по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ный с кон­ден­са­тор ре­зи­стор с со­про­тив­ле­ни­ем . Тогда дей­стви­тель­но, как Вы и го­во­ри­те, за­ряд­ка будет про­ис­хо­дить по экс­по­нен­те, по­ка­за­тель ко­то­рой за­ви­сит от на­ше­го со­про­тив­ле­ния и ем­ко­сти кон­ден­са­то­ра. Если те­перь вос­поль­зо­вать­ся за­ко­ном Джо­у­ля-Ленца и по­счи­тать, какое тепло вы­де­лит­ся на ре­зи­сто­ре за бес­ко­неч­ное время, тре­бу­е­мое на за­ряд­ку, то ока­жет­ся, что ответ не за­ви­сит от ве­ли­чи­ны со­про­тив­ле­ния и равен в точ­но­сти ко­неч­ной энер­гии кон­ден­са­то­ра. В сумме с энер­ги­ей кон­ден­са­то­ра они в точ­но­сти дадут ра­бо­ту ис­точ­ни­ка. По­доб­ная за­да­ча у ав­то­ра, ви­ди­мо, воз­ник­ла имен­но из та­ко­го рас­смот­ре­ния: "Раз ответ не за­ви­сит от со­про­тив­ле­ния, то зачем его ука­зы­вать!". Также в усло­вии нет ука­за­ния на то, что нужно счи­тать со­про­тив­ле­ние про­во­дов ну­ле­вым. Вот этим мне дан­ная за­да­ча и нра­вит­ся. Так что уж лучше ис­прав­лять все дру­гие за­да­чи, и до­бав­лять там текст про ну­ле­вое со­про­тив­ле­ние, чем что-то ме­нять здесь.

Доб­рый день!

Ра­бо­та ис­точ­ни­ка за­клю­ча­ет­ся в пе­ре­но­се за­ря­да с од­но­го кон­так­та ис­точ­ни­ка на дру­гой кон­такт. Ис­точ­ник уве­ли­чи­ва­ет энер­гию за­ря­дов. Раз­ность по­тен­ци­а­лов между кон­так­та­ми иде­аль­но­го ис­точ­ни­ка (без внут­рен­не­го со­про­тив­ле­ния) по­сто­ян­на и равна ЭДС. По­это­му я в пол­ном праве пи­сать ука­зан­ную выше фор­му­лу.

Я обыч­но при ра­бо­те со школь­ни­ка­ми ис­поль­зую ана­ло­гию между рас­пре­де­ле­ни­ем по­тен­ци­а­лов вдоль цепи и по­тен­ци­аль­ной энер­ги­ей при подъ­еме в гору. ЭДС со­вер­ша­ет здесь ра­бо­ту ана­ло­гич­ную ра­бо­те фу­ни­ку­ле­ра. Ис­точ­ник за­па­са­ет энер­гию, и она тра­тит­ся че­ло­ве­ком пока он спус­ка­ет­ся с горы.

Что ка­са­ет­ся сверх­про­вод­ни­ков, то я где-то тут уже на­пи­сал ответ на схо­жий ком­мен­та­рий. Если у Вас сверх­про­во­дя­щая цепь, то за­ряд­ка идет мгно­вен­но, а зна­чит, бес­ко­неч­ная про­из­вод­ная за­ря­да. Сле­до­ва­тель­но, пре­не­бре­гать из­лу­че­ни­ем нель­зя. В любом слу­чае, закон со­хра­не­ния энер­гии ра­бо­тать дол­жен, а школь­ни­ки его знают.

Доб­рый день!

Ни­ко­гда нель­зя ис­поль­зо­вать фор­му­лы, не по­ни­мая, к чему они от­но­сят­ся. Обя­за­тель­но про­чи­тай­те ком­мен­та­рии к фор­му­ле в своем учеб­ни­ке. Может там рас­смат­ри­ва­ет­ся про­цесс раз­ряд­ки кон­ден­са­то­ра?

Доб­рый день!

Не со­ве­тую. Это част­ный слу­чай, лучше все­гда поль­зо­вать­ся об­щи­ми фор­му­ла­ми, а не их част­ны­ми след­стви­я­ми. Время может и можно сэко­но­мить, но за счет пра­виль­но­сти