asyan.org
добавить свой файл
  1 ... 2 3 4

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-?
Розвязування





№ 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)


Розвязування


;



№ 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=

456=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-?
Р озв’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-?
Розвязування







№ 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.


<< предыдущая страница