Меню

Определить энергию электрического поля конденсатора если его напряжение 100

Энергия поля конденсатора

При решении задач, связанных с определением энергии поля, важно помнить, что при отключении конденсатора от источника питания он сохраняет заряд, а если конденсатор остается подключенным к источнику, то напряжение будет постоянно.

Задача Расстояние между пластинами плоского конденсатора уменьшили в 2 раза. Во сколько раз изменятся: заряд на пластинах, напряжение между пластинами, напряженность поля между пластинами и энергия конденсатора. Рассмотреть два случая: а) конденсатор отключен от источника напряжения; б) конденсатор остается присоединенным к источнику постоянного напряжения.

а) Если конденсатор отключен от питания, то он сохраняет заряд. Следовательно, в этом случае заряд не изменится. Емкость же вырастет вдвое, так как

\[C=\frac<\varepsilon_0 \varepsilon S data-lazy-src=

Сила взаимодействия пластин:

Задача Определить энергию заряженного плоского конденсатора с твердым диэлектриком по следующим данным: объем диэлектрика » width=»74″ height=»16″/> м ^3, относительная диэлектрическая проницаемость \varepsilon= 5, напряженность поля в диэлектрике E = 10^6В/м.

Читайте также:  Автоматический стабилизатор напряжения электронный трехфазный

Ответ: W=22,1мДж.

Задача Определить энергию, перешедшую в тепло при соединении конденсаторов одноименно заряженными обкладками. Емкость первого конденсатора C_1 = 2мкФ, второго C_2 = 0,5мкФ. Напряжение на первом конденсаторе до соединения U_1 = 100В, а на втором – U_2 = 50В.

Энергия первого конденсатора:

\[W_2=\frac<C_2U_2^2 data-lazy-src=



Определите энергию электростатического поля конденсатора

Задача. Определите энергию электростатического поля конденсатора электроёмкостью \displaystyle C=0,30мкФ, если напряжение на нём \displaystyle U=100В.

Дано:

\displaystyle C=0,30мкФ
\displaystyle U=100В

Найти:
\displaystyle W— ?

Решение

Думаем: энергию электростатического поля конденсатора при заданных условиях легче представить через (1).

\displaystyle W=\frac<C<<U data-lazy-src=

§ 54. Электроёмкость. Энергия электрического поля

БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ

1. Заряд конденсатора, подключённого к источнику с напряжением 100 В, равен 1 мКл. Чему равна ёмкость конденсатора?

2. Чему равно напряжение между обкладками конденсатора ёмкостью 0,1 мкФ, если его заряд равен 8 мкКл?

3. Ёмкость первого конденсатора в б раз больше ёмкости второго. На какой конденсатор нужно подать большее напряжение, чтобы заряд конденсаторов стал одинаковым? Во сколько раз большее?

4. Ёмкость первого конденсатора равна 200 пФ, а ёмкость второго равна 500 пФ. На каком конденсаторе будет больший заряд при их подключении к одному и тому же источнику напряжения? Во сколько раз больший?

5. Конденсатор ёмкостью 30 мкФ заряжен до напряжения 40 В. Напряжение увеличивают до 50 В. Насколько изменится заряд конденсатора?

Читайте также:  Каков радиус зоны действия напряжения шага от точки замыкания

6. На рисунке 54.1 изображены четыре конденсатора. У какого из них ёмкость наименьшая? наибольшая? Обоснуйте свой ответ.

Рис. 54.1

7. Во сколько раз изменится ёмкость плоского воздушного конденсатора, если:

а) уменьшить расстояние между пластинами в 4 раза?

б) уменьшить площадь каждой пластины в 2 раза?

в) уменьшить расстояние между пластинами в 2 раза и заполнить пространство между пластинами диэлектриком с диэлектрической проницаемостью, равной 8?

г) увеличить длину и ширину каждой пластины конденсатора в 3 раза?

8. Напряжение на обкладках конденсатора 400 В, расстояние между обкладками 0,1 мм. Конденсатор отключили от источника напряжения и увеличили расстояние между обкладками до 0,5 мм. Чему будет равно после этого напряжение на обкладках конденсатора?

9. Конденсатор зарядили до разности потенциалов 1 кВ и отключили от источника напряжения. После того как из пространства между пластинами удалили диэлектрик, разность потенциалов между пластинами увеличилась до 4 кВ. Чему равна диэлектрическая проницаемость диэлектрика?

10. Энергия электрического поля конденсатора 6 мкДж, напряжение на его пластинах 30 В. Определите заряд конденсатора.

11. Напряжение на пластинах конденсатора 50 В. Определите ёмкость конденсатора, если энергия его электрического поля 0,5 мкДж.

12. Конденсатор ёмкостью 1 мкФ заряжен до напряжения 100 В. Пластины конденсатора замыкают проводником. Какая при этом выделится энергия?

Источник

Adblock
detector