Mamy kondensator płaski powietrzny, którego okładki mają powierzchni 200 cm^2 każda, a odległość między nimi wynosi 5 mm. Jaką pracę należy wykonać, aby zwiększyć odległość między okładkami do 7 mm?
Rozważ dwa przypadki:
(A) kondensator ładujemy do różnicy potencjałów 600V i następnie odłączamy do źródła,
(B) kondensator jest cały czas połączony ze źródłem podtrzymującym różnicę potencjałów 600V.
kondensator płaski
Otrzymałeś(aś) rozwiązanie do zamieszczonego zadania? - podziękuj autorowi rozwiązania! Kliknij
-
Murarz
- Stały bywalec
- Posty: 620
- Rejestracja: 17 kwie 2011, 20:18
- Lokalizacja: Wrocław
- Podziękowania: 9 razy
- Otrzymane podziękowania: 283 razy
- Płeć:
b)
\(C_1=\frac{ \varepsilon _0S}{d_1}\)
\(W_1=\frac{U^2C_1}{2}=\frac{ \varepsilon _0SU^2}{2d_1}\)
\(C_2=\frac{ \varepsilon _0S}{d_2}\)
\(W_2=\frac{U^2C_2}{2}=\frac{ \varepsilon _0SU^2}{2d_2}\)
\(\Delta W=W_2-W_1\)
\(\Delta W=\frac{ \varepsilon _0SU^2}{2}(\frac{1}{d_2}-\frac{1}{d_1})\)
a)
Na początku
\(W_1=\frac{U^2C_1}{2}=\frac{ \varepsilon _0SU^2}{2d_1}\)
\(Q=C_1U=\frac {\varepsilon _0SU}{d_1}\)
Po rozsunięciu okładek napięcie się zmieniło, ale ładunek pozostał ten sam
\(C_2=\frac{ \varepsilon _0S}{d_2}\)
\(W_2=\frac{Q^2}{2C_2}=\frac{ \varepsilon _0^2S^2U^2}{2d_1^2C_2}=\frac{ \varepsilon _0^2S^2U^2d_2}{2d_1^2 \varepsilon _0S}=\frac{ \varepsilon _0SU^2d_2}{2d_1^2}\)
\(\Delta W=W_2-W_1\)
\(\Delta W=\frac{ \varepsilon _0SU^2}{2d_1}(\frac{d_2}{d_1}-1)\)
\(C_1=\frac{ \varepsilon _0S}{d_1}\)
\(W_1=\frac{U^2C_1}{2}=\frac{ \varepsilon _0SU^2}{2d_1}\)
\(C_2=\frac{ \varepsilon _0S}{d_2}\)
\(W_2=\frac{U^2C_2}{2}=\frac{ \varepsilon _0SU^2}{2d_2}\)
\(\Delta W=W_2-W_1\)
\(\Delta W=\frac{ \varepsilon _0SU^2}{2}(\frac{1}{d_2}-\frac{1}{d_1})\)
a)
Na początku
\(W_1=\frac{U^2C_1}{2}=\frac{ \varepsilon _0SU^2}{2d_1}\)
\(Q=C_1U=\frac {\varepsilon _0SU}{d_1}\)
Po rozsunięciu okładek napięcie się zmieniło, ale ładunek pozostał ten sam
\(C_2=\frac{ \varepsilon _0S}{d_2}\)
\(W_2=\frac{Q^2}{2C_2}=\frac{ \varepsilon _0^2S^2U^2}{2d_1^2C_2}=\frac{ \varepsilon _0^2S^2U^2d_2}{2d_1^2 \varepsilon _0S}=\frac{ \varepsilon _0SU^2d_2}{2d_1^2}\)
\(\Delta W=W_2-W_1\)
\(\Delta W=\frac{ \varepsilon _0SU^2}{2d_1}(\frac{d_2}{d_1}-1)\)