Главная Обратная связь

Дисциплины:






Енергія електричного поля



№ 5.1 Між пластинами конденсатора, різниця потекнціалів якого 12,25 кВ, висить, не падаючи, пилинка масою 2·10-14 кг. Відстань між пластинами конденсатора 5 см. Чому дорівнює електричний заряд порошинки?

Дано:
U=12,25·103B m=2·10-14кг Δd=5·10-2м
q-?

Розв’язування

 

№ 5.2 Плоский конденсатор складається з двох пластин площею 80 см2 кожна. Між пластинами повітря. На одній пластині заряд 4·10-9 Кл, напругаміж пластинами 180В. Знайти відстань між пластинами.

Дано:
S=80·10-4м2 ε=1 q=4·10-9Кл U=180B ε0=8,85·1012Кл2/(Н·м2)

Розв’язування

;

№ 5.3 Конденсатор якої ємності треба підключити послідовно до конденсатора ємністю 800пФ, щоб ємність батареї стала рівною 160 пФ?

Дано:
С1=800·10-12Ф С2=160·10-12Ф
С2-?

Розв’язування

 

№ 5.4 Конденсатор ємністю 6 мкФ, заряджений до напруги 400В, зєднали паралельно з незарядженим конденсатором ємністю 19 мкФ. Якою стала напруга на конденсаторах?

Дано:
С1=6·10-6Ф U=400B C2=19·10-6Ф
U1=U2-?

Розв’язування

 

 

 

№ 5.5 Зайдіть загальну ємність батареї конденсаторів, якщо С123456=2пФ.

Дано:
С123= =С456=2пФ
С-?

Розв’язування

С1,212=4пФ

С4,545=4пФ

 

№ 5.6 В плоский конденсатор влітає електрон із швидкістю 2·107м/с паралельно пластинам. На яку відстань зміститься електрон від початкової траєкторії при вильоті з конденсатора? Відстань між пластинами 32 см, , довжина конденсатора 5 см; різниця потенціалів між пластинами 200В. Відношення заряду електрона до його маси q/m=1,76·1011Кл/кг.

Дано:
v0=2·107м/с d=0,02 м l=0,05 м U=200B q/m=1,76·1011Кл/кг
h-?

Розв’язування

Електрична сила, яка діє на електрон, перпендикулярна швидкості електрона, тому він буде рухатися по пораболі. Рівняння руху:

Електрична сила, яка діє на електрон, перпендикулярна швидкості електрона, тому він буде рухатися по пораболі. Рівняння руху:

№ 5.7 Конденсатор змінної ємності складається з 12 пластин, площа кожної з яких 10 см2. Повітряний зазор між суміжними пластинами 1 мм. Яка повна ємність конденсатора?

Дано:
N=12 S=12 см2=10·10-4м2 d=1мм=1·10-3м
С-?

Розв’язування

11 конденсаторів з’днаних паралельно:



С≈100пФ

 

 

№ 5.8 Конденсатор, ємність якого С1=2мкФ, заряджають до напруги U1=110В. Потім відєднавши від мережі, його замикають на конденсатор, ємність якого С2 невідома. Визначити ємність конденсатора С2, якщо він заряджається до напруги U2=44B.

Дано:
С1=2·10-6Ф U1=110В U2=44В
С2-?

Розв’язування


 

 

№ 5.9 Площа кожної з пластин плоского конденсатора становить 200 см2, а відстань між ними дорівнює 1 см. Визначити енергію поля, якщо напруженість 500 кВ/м.

Дано:
S=200·10-4м2 d=1·10-2м E=5·105В/м
Wp-?

Розв’язування

 

№ 5.10 Знайти ємність конденсатора С, площа пластини якого S=200cм2, а відстань між ними l=10 мм, якщо у конденсатор встановлено металеву пластину завтовшки d=2 мм, паралельну обкладками конденсатора.

Дано:
S=200см2=2·10-2м2 l=10-2м d=2·10-3м2 ε0=8,85·10-12Ф/м
С-?

Розв’язування

Даний конденсатор із встановленою пластиною можна розглядати як два послідовно з’єднаних конденсатора.

Позначимо а – відстань від однієї з обкладок до металевої пластини.

Тоді ємність першого конденсатора:

Ємність другого конденсатора:

Конденсатори з’єднані паралельно:

 

Задачі для самостійної роботи

№ 5.11 Яка ємність конденсатора, коли він дістав заряд 6·10-5 Кл від джерела напруги 120В? Відповідь: С=0,5мкФ.

№ 5.12 Є два конденсатори ємністю С1=2 мкФ і С2=4 мкФ. Визначити їх загальну ємність у випадку паралельного і послідовного з’єднання. Відповідь: С1=6 мкФ, С2=1,3 мкФ.

№ 5.13 Визначити загальну ємність конденсаторів, ввімкнених за схемою, якщо С1=4 мкФ, С2=6 мкФ, С3=10 мкФ, С4=5 мкФ.

Відповідь: С=6 мкФ.

 

№ 5.14 Визначити енергію електричного поля плоского конденсатора ємністю 20 мкФ, коли напруга, прикладена до конденсатора, дорівнює 220В. Відповідь: 484 МДж.

№ 5.15 Яка кількість теплоти виділяється в провіднику під час заряджання через нього конденсатора, зарядженого до різниці потенціалів 1,2 кВ. Ємність конденсатора 100 мкФ. Відповідь: Q=72 Дж.

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...