Емкость плоского конденсатора 110
10-11 класс
|
Не такая общая формула, но может проще:
дано
C1 =110 пФ = 110*10^-12 Ф
S = 20 см2
ε = 5 стекло
ε = 1 воздух
ε0 = 8.85*10^-12 Ф/м
U1 = 600 B
найти
A
решение
способ 1
количество заряда Q = C*U - не меняется
со стеклом Q = C1*U1 = (εε0*S/d)*U1
без стекла(воздух) Q = C2*U2 = ( ε0*S/d)*U2
( ε0*S/d)*U2 = (εε0*S/d)*U1
U2 = ε*U1
энергия со стеклом W1 = C1*U1^2/2
энергия без стекла(воздух) W2 =QU2/2 = (C1*U1)*(ε*U1)/2 = εC1*U1^2/2
работа - это разность потенциальных энергий конденсатора ДО и ПОСЛЕ
A = W1 - W2 = C1*U1^2/2 - εC1*U1^2/2 = C1*U1^2/2 *(1-ε)
способ 2
электроемкость со стеклом С1= (εε0*S/d)
расстояние между пластинами d = (εε0*S/C1)
электроемкость без стекла С2= ( ε0*S/d) = ε0*S/(εε0*S/C1) = С1/ε
количество заряда - не меняется Q = C1*U1
энергия со стеклом W1 = Q^2/2C1 = (C1*U1)^2/2*C1 = C1*U1^2/2
энергия без стекла(воздух)W2 =Q^2/2*C2 =(C1*U1)^2/2*(С1/ε)=εC1*U1^2/2
работа - это разность потенциальных энергий конденсатора ДО и ПОСЛЕ
A = W1 - W2 = C1*U1^2/2 - εC1*U1^2/2 = C1*U1^2/2 *(1-ε)
работа A = 110*10^-12*600^2/2 *(1-5) = - 0.0000792 Дж =
= - 79,2*10^-6 Дж = - 79,2 мкДж
ответ А = 79,2 мкДж
Другие вопросы из категории
1) t2-t3
2) 0-t3
3) 0-t2
4) t1-t2
Прошу подробное объяснение решения задачи
Читайте также
напряженность поля в конденсаторе составляет 320 В/м, а расстояние между пластинками равно 0,500 см. Каким будет напряжение на пластинах, если зазор увеличить в 2 раза? Определить энергию конденсатора в обоих случаях.
3) Вычислить емкость слюдянного конденсатора. Если площадь пластин 36 см², а толщина слоя диэлектрика 0,14 см.
емкости того же конденсатора без диэлектрика?
Какую работу нужно совершить,чтобы вынуть диэлектрик из конденсатора?
ЗАДАНИЕ 4. Предложите вариант изменения двух параметров плоского
конденсатора, при котором его ёмкость уменьшится в 2 раза.
Диэлектрическая проницаемость слюды ε = 6.