Изменение напряжения на конденсаторе при изменении давления воздуха
1. Каков будет изменение напряжения на обкладках конденсатора при изменении давления воздуха от атмосферного до 10 МПа?
1. Каков будет изменение напряжения на обкладках конденсатора при изменении давления воздуха от атмосферного до 10 МПа? Возьмем в качестве примера воздушный конденсатор с емкостью 100 пФ и зарядом 1 нКл при атмосферном давлении.
2. Какую температуру достигнут алюминиевые провода электрической сети, имеющие сечение 120мм2, при коротком замыкании основной защитой в течение 0,08с? Кроме того, какова будет температура проводов, если основная защита откажет и не будет функционировать?
2. Какую температуру достигнут алюминиевые провода электрической сети, имеющие сечение 120мм2, при коротком замыкании основной защитой в течение 0,08с? Кроме того, какова будет температура проводов, если основная защита откажет и не будет функционировать?
23.12.2023 23:23
Написать свой ответ:
Пояснение: При изменении давления воздуха на обкладках конденсатора происходят изменения в емкости конденсатора. Емкость конденсатора можно выразить следующей формулой: C = ε * A / d, где С - емкость, ε - диэлектрическая проницаемость воздуха (при атмосферном давлении ε = ε₀), A - площадь пластин конденсатора и d - расстояние между пластинами.
Для нахождения изменения напряжения на конденсаторе, воспользуемся формулой Q = C * U, где Q - заряд конденсатора, C - емкость и U - напряжение на конденсаторе. По условию задачи, C = 100 пФ и Q = 1 нКл.
Сначала найдем начальное значение напряжения при атмосферном давлении:
U₀ = Q / C = 1 нКл / 100 пФ = 10 В.
Затем найдем изменение емкости конденсатора при изменении давления от атмосферного до 10 МПа:
ΔC = C * (ε - ε₀),
где ε₀ - диэлектрическая проницаемость воздуха при атмосферном давлении, ε - диэлектрическая проницаемость воздуха при давлении 10 МПа.
Найдем значение ΔC:
ΔC = C * (ε - ε₀) = C * (ε₁ - ε₀),
где ε₁ - диэлектрическая проницаемость воздуха при давлении 10 МПа.
Теперь, используя формулу заряда конденсатора Q = C * U, найдем изменение напряжения на конденсаторе:
ΔU = ΔC * U₀ / C.
Демонстрация:
1. Найти изменение напряжения на обкладках конденсатора с емкостью 100 пФ и зарядом 1 нКл при изменении давления от атмосферного до 10 МПа.
Совет: При решении подобных задач полезно знать формулы для описания зависимостей электрических величин. Также важно учитывать единицы измерений и правильно вводить значения в формулы.
Задание: Найдите изменение напряжения на обкладках конденсатора с емкостью 200 пФ и зарядом 2 нКл при изменении давления от атмосферного до 5 МПа.