Площадь пластин плоского воздушного конденсатора рав-на 100 см2 и расстояние между ними 5 мм. К пластинам прило-жена разность потенциалов 300 В. После отключения конденса-тора от источника напряжения пространство между пластина...
Площадь пластин плоского воздушного конденсатора рав-на 100 см2 и расстояние между ними 5 мм. К пластинам прило-жена разность потенциалов 300 В. После отключения конденса-тора от источника напряжения пространство между пластинами заполняется эбонитом (e=2,6). 1)Какова будет разность потенциа-лов между пластинами после заполнения? 2) Какова емкость кон-денсатора до и после заполнения? 3) Какова энергия конденсато-ра до и после заполнения?
Ответ(ы) на вопрос:
Обозначения:
E - диэлектрическая проницаемость среды
[latex] E_{0} [/latex] - электрическая постоянная
1) Найдем первоначальную емкость конденсатора по формуле
[latex] C_{1} [/latex] = [latex] \frac{E_{0} * S}{d} = \frac{8.85*10^{-12}*10^{2}}{5*10^{-3}} [/latex] = 1,77 * [latex] 10^{-7} [/latex]Ф
2) Найдем емкость конденсатора после заполнения эбонитом
[latex] C_{2} [/latex] = [latex] \frac{E * E_{0} * S}{d} = \frac{2.6 * 8.85*10^{-12}*10^{2}}{5*10^{-3}} [/latex] = 4,602 * [latex] 10^{-7} [/latex]Ф
Когда конденсатор зарядили и отключили от источника его заряд изменять не будет, как он был до заполнения, так и остался после!
3) Узнаем какой заряд был до заполнения эбонитом
q = [latex] C_{1} * U_{1} [/latex]= 1.77 * [latex] 10^{-7} [/latex]Ф * 300В = 531 * [tex] 10^{-7} [/latex]
У нас заряды одинаковые, значит у нас будет изменяться(уменьшаться/увеличиваться) либо емкость, либо напряжения. Емкость у нас увеличилась, после заполнения эбонитом, значит напряжение уменьшилось. Проверим это
4) q = [latex] C_{2} * U_{2} [/latex]
531 * [tex] 10^{-7} [/latex] = 4.602 * [latex] 10^{-7} [/latex]Ф * [latex] U_{2} [/latex]
[latex] U_{2} [/latex] = [latex] \frac{531 * 10^{-7}}{4.602 * 10^{-7}} [/latex]
[latex] U_{2} [/latex] ≈ 115 В
Емкость конденсатора находи по формуле [latex]W_{c} = \frac{C * U^{2}}{2} [/latex].
Удачи!
Не нашли ответ?
Похожие вопросы