Вы подняли интересную физическую задачу о "потере" энергии при перезарядке конденсаторов. Давайте разберемся с этим парадоксом.
Вы правильно заметили, что при подключении заряженного конденсатора с емкостью C и напряжением U к разряженному конденсатору такой же емкости, конечное напряжение на обоих становится U/2, а заряд Q делится поровну между ними.
Изначальная энергия: E₁ = C·U²/2 Конечная энергия: E₂ = 2·C·(U/2)²/2 = C·U²/4
Действительно, половина энергии куда-то исчезла. Причина этого кроется в том, что при перезарядке конденсаторов заряд перетекает по проводникам, которые имеют ненулевое сопротивление R. Фактически, половина первоначальной энергии рассеивается в виде тепла в проводниках.
Можно математически показать, что потеря энергии при разрядке конденсаторов через резистор всегда составляет: ΔE = Q²/2C
Если мы хотим сохранить всю энергию, нужно использовать особые схемы перезарядки (например, с катушкой индуктивности), которые могут обеспечить почти полное сохранение энергии.
Таким образом, часть энергии не исчезает бесследно, а преобразуется в тепловую энергию в проводниках согласно закону сохранения энергии.