Конденсаторы и их характеристики
1) Какие будут значения зарядов и разности потенциалов для конденсаторов емкостью 5 и 7 мкФ, если они будут соединены
1) Какие будут значения зарядов и разности потенциалов для конденсаторов емкостью 5 и 7 мкФ, если они будут соединены параллельно после того, как были отсоединены от источника с разностью потенциалов 200 В?
2) Какова емкость конденсатора, если он заряжен до разности потенциалов 150 В с использованием парафинового диэлектрика (ε = 2), и внутри конденсатора напряженность поля составляет 6 кВ/м, а площадь пластин равна 6 см²?
2) Какова емкость конденсатора, если он заряжен до разности потенциалов 150 В с использованием парафинового диэлектрика (ε = 2), и внутри конденсатора напряженность поля составляет 6 кВ/м, а площадь пластин равна 6 см²?
08.12.2024 22:31
Написать свой ответ:
Разъяснение:
1) При соединении конденсаторов емкостью 5 мкФ и 7 мкФ параллельно, общая емкость будет равна сумме их емкостей. Таким образом, общая емкость будет равна 5 мкФ + 7 мкФ = 12 мкФ.
Разность потенциалов на конденсаторах, соединенных параллельно, будет одинаковой и равной разности потенциалов неразъединенного источника, то есть 200 В.
Для определения значений зарядов на каждом конденсаторе, мы можем использовать формулу: Q = C * V, где Q - заряд, C - емкость и V - разность потенциалов.
Таким образом, заряд на конденсаторе емкостью 5 мкФ будет равен:
Q1 = 5 мкФ * 200 В = 1000 мкКл.
Заряд на конденсаторе емкостью 7 мкФ будет равен:
Q2 = 7 мкФ * 200 В = 1400 мкКл.
2) Для определения емкости конденсатора, зная разность потенциалов и характеристики диэлектрика, мы можем использовать формулу: С = ε * ε0 * A / (d * V), где ε - диэлектрическая проницаемость, ε0 - электрическая постоянная, А - площадь пластин, d - расстояние между пластинами и V - напряженность поля.
В данной задаче нам даны значения разности потенциалов (V = 150 В), диэлектрической проницаемости (ε = 2), напряженности поля (E = 6 кВ/м) и площади пластин (A = 6 см²).
Переведем единицы измерения в СИ:
V = 150 В = 150 кг∙м²/А∙с²,
E = 6 кВ/м = 6000 В/м = 6000 кг∙м/А∙с³,
A = 6 см² = 6 * 10^(-4) м².
Подставим значения в формулу:
C = 2 * 8.85 * 10^(-12) * (6 * 10^(-4)) / (6 * 10^(-4) * (150 кг∙м²/А∙с²)).
Вычисляем:
C ≈ 0.0004984 Ф = 498.4 мкФ.
Дополнительный материал:
1) Заряд на конденсаторе емкостью 5 мкФ: Q1 = 5 мкФ * 200 В = 1000 мкКл.
Заряд на конденсаторе емкостью 7 мкФ: Q2 = 7 мкФ * 200 В = 1400 мкКл.
2) Емкость конденсатора: C ≈ 498.4 мкФ.
Совет:
Для лучшего понимания конденсаторов и их характеристик, рекомендуется ознакомиться со связанными темами, такими как емкость, разность потенциалов, заряды и законы сохранения в электростатике. Регулярная практика решения задач поможет лучше освоить материал.
Дополнительное упражнение:
Определите заряд на конденсаторе емкостью 10 мкФ, если на него подана разность потенциалов 50 В.