1) Определите ёмкость плоского воздушного конденсатора, который состоит из двух пластин. Площадь каждой пластины равна
1) Определите ёмкость плоского воздушного конденсатора, который состоит из двух пластин. Площадь каждой пластины равна 10^-2 м^2, а расстояние между ними составляет 5*10^-3 м. Как изменится ёмкость конденсатора при его погружении в глицерин (с ε = 56,2)?
2) Вычислите энергию электростатического поля слюдяного конденсатора. Площадь пластин составляет 36 см^2, а толщина слоя диэлектрика равна 0,14 см. Разность потенциалов между пластинами равна 300 В, а диэлектрическая проницаемость слюды равна...
19.12.2023 01:21
Объяснение:
1) Ёмкость плоского воздушного конденсатора определяется формулой C = ε₀ * (S / d), где C - ёмкость конденсатора, ε₀ - электрическая постоянная вакуума (ε₀ ≈ 8.85 * 10^-12 Ф/м), S - площадь одной пластины, d - расстояние между пластинами. Подставляя значения в формулу, получаем C = (8.85 * 10^-12) * (10^-2) / (5 * 10^-3). Вычислив эту формулу, получаем значения ёмкости конденсатора в условиях воздуха.
Применяя формулу для изменения ёмкости при погружении вещества с диэлектрической проницаемостью ε, получаем ΔC = C * (ε - 1), где ΔC - изменение ёмкости, С - ёмкость в условиях воздуха, ε - диэлектрическая проницаемость глицерина. Подставляя значения, получаем ΔC = C * (56.2 - 1).
2) Энергия электростатического поля конденсатора вычисляется по формуле W = (1/2) * C * U^2, где W - энергия, С - ёмкость конденсатора, U - разность потенциалов. Подставляя значения в формулу, получаем W = (1/2) * C * (300)^2. Вычислив эту формулу, получаем значение энергии электростатического поля слюдяного конденсатора.
Пример:
1) Ёмкость конденсатора воздушного конденсатора: C = (8.85 * 10^-12) * (10^-2) / (5 * 10^-3).
2) Изменение ёмкости при погружении конденсатора в глицерин: ΔC = C * (56.2 - 1).
3) Энергия электростатического поля слюдяного конденсатора: W = (1/2) * C * (300)^2.
Совет:
Для лучшего понимания емкости конденсатора и энергии электростатического поля рекомендуется изучить основные формулы, связанные с данными концепциями, а также понятия "ёмкость", "диэлектрическая проницаемость" и "энергия электростатического поля". Практикуйтесь в применении этих формул на реальных задачах, чтобы улучшить свои навыки решения задач.
Задание:
Вычислите ёмкость плоского воздушного конденсатора, который состоит из двух пластин. Площадь каждой пластины равна 12 см^2, а расстояние между ними составляет 2 мм.