Ауа конденсаторының диаметрі 20 см және индуктивтілігі 1 мГн-ге дейін катушкамен тұйықталған. Конденсатор

Содержание вопроса: Конденсатор с катушкой

Разъяснение: Ауа конденсатор - это устройство, которое может хранить и выделять электрическую энергию. В данной задаче у нас есть конденсатор с диаметром 20 см, который заряжается с помощью подключенной катушки с индуктивностью 1 мГн (миллигенри). Конденсатор состоит из двух пластин, расстояние между которыми составляет 1 см. Сопротивление контура пренебрежимо мало.

Известно, что сила тока в катушке составляет 0,1 А (ампер). Чтобы найти максимальное значение индуктивности (индукцию) катушки, нужно воспользоваться формулой:

L = (1 / (ω^2*C))

где L - индуктивность катушки, ω - угловая частота, а C - емкость конденсатора.

Угловая частота ω связана с частотой тока f формулой:

ω = 2πf

где π - число Пи, а f - частота тока.

Для расчета емкости конденсатора C используется формула:

C = ε₀ * εᵣ * S / d

где ε₀ - электрическая постоянная в вакууме, εᵣ - относительная диэлектрическая проницаемость, S - площадь пластин конденсатора, d - расстояние между пластинами.

Подставляем имеющиеся значения в формулы и находим индуктивность:

L = (1 / ( (2πf)^2 * (ε₀ * εᵣ * S / d) ))

Демонстрация: Пусть f = 50 Гц (герц), ε₀ = 8,85 * 10^(-12) Ф/м (фарад на метр), εᵣ = 1 (для воздуха), S = π * (0,2 м)^2 (площадь круга с диаметром 20 см) и d = 0,01 м (1 см). Подставляем эти значения в формулу и решаем её.

Совет: Чтобы лучше понять, как работают конденсаторы и катушки, можете посмотреть дополнительные материалы, прочитать учебник или найти видеоуроки. Также рекомендуется проводить эксперименты, чтобы увидеть влияние разных параметров на работу конденсаторов и катушек.

Дополнительное упражнение: Найдите индуктивность катушки, если известно, что её сопротивление пренебрежимо мало, частота тока составляет 60 Гц, площадь пластин конденсатора равна 0,02 м², а расстояние между пластинами равно 0,02 м. (Ответ: около 1,32 мГн).