Тема №11 Электрическое поле. Законы постоянного тока

03 Конденсаторы

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела №11 электрическое поле. законы постоянного тока

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 21#12725Максимум баллов за задание: 1

Воздушный плоский конденсатор емкостью 5 мкФ заполняют жидким диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 6. Конденсатор какой емкости (в мкФ) надо соединить последовательно с данным, чтобы такая батарея вновь имела емкость 5 мкФ?

Показать ответ и решение

Емкость конденсатора:

S C =𝜀𝜀0d-,

где $S$ – площадь конденсатора, $d$ – расстояние между обкладками, $𝜀$ – диэлектрическая проничаемость диэлектрика, $𝜀0$ – диэлектрическая постоянная.

C2 =𝜀C1 = 30 мкФ

При последовательном соединении общее сопротивление находится по формуле::

-1-= -1-+ 1-- C0 C2 C3

-C0C2-- -5 мкФ-⋅30 м-кФ C3 = C2 − C0 = 30 мкФ − 5 мкФ = 6 мкФ

Ответ: 6

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 22#12727Максимум баллов за задание: 1

Конденсатор, имеющий заряд 10 нКл, площадь пластин $2 10 см$ и расстояние между пластинами 17,7 мм, погружают в керосин при вертикальном положении пластин на 2/3 его объема. Чему равно напряжение (в кВ) на таком конденсаторе? Диэлектрическая проницаемость керосина 2.

Показать ответ и решение

Рассмотри два параллельно соединенных конденсатора: без диэлектрика $(S1 =1∕3S0),$ с диэлектриком $(S2 = 2∕3S0).$

S1 C1 = 𝜀0d

C2 =𝜀𝜀0S2, d

C0 = C1+ C2

U =-q-= ---q---= ----qd---- = 12 кВ C0 C1 + C2 𝜀0(S1+ S2𝜀)

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 23#12733Максимум баллов за задание: 1

Конденсатор подключен к зажимам батареи. Когда параллельно конденсатору подключили сопротивление 15 Ом, заряд на конденсаторе уменьшился в 1,2 раза. Определите внутреннее сопротивление батареи. Ответ дайте в Омах

Показать ответ и решение

Связь напряжения и заряда для конденсатора:

q = UC

$C$ – емкость, $U$ – напряжение. Следовательно, $U1 = 1,2U2$
В первом случае напряжение на конденсаторе равно ЭДС $ξ$ , во втором случае равно напряжению на резисторе

U1 = ξ

ξR U2 = R-+r-

$ξ$ – ЭДС, $R$ – внешнее сопротивление, $r$ – внутреннее сопротивление.

ξ = 1,2ξR R + r

R+ r = 1,2R

r = 0,2R = 3 Ом

Ответ: 3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 24#12743Максимум баллов за задание: 1

К идеальному источнику тока с ЭДС 3 В подключили конденсатор ёмкостью 1 мкФ один раз через резистор $7 10 О м,$ а второй раз – через резистор $2⋅107 Ом.$ Во сколько раз во втором случае тепло, выделившееся на резисторе, больше по сравнению с первым? Излучением пренебречь.

Показать ответ и решение

По закону сохранения энергии, работа источника идёт на энергию электрического поля в конденсаторе и на тепло, выделяющееся на сопротивлении во время зарядки:

Q = A − W.

Энергия, запасенная в конденсаторе находится по формуле:

CU2 Cξ2 W = --2- = -2--

Значит, энергия, запасенная в конденсаторе, постоянна.
Работа источника также не изменяется, так как заряд конденсатора в обоих случаях одинаков:

A = qξ = Cξ2.

То есть

Q= C ξ2 − Cξ2= C-ξ2. 2 2

Следовательно, тепло, выделяющееся на резисторе также не изменяется.

Ответ: 1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 25#18704Максимум баллов за задание: 1

Если заряженный до напряжения 300 В конденсатор емкостью $C1 = 50 мкФ$ соединить параллельно с незаряженным конденсатором емкостью $C2 = 100 мкФ,$ то на втором конденсаторе появится заряд равный? Ответ дайте в мКл

Показать ответ и решение

Определим первоначальный заряд конденсатора:

q0 = C1U0 = 15 м Кл

При параллельном соединении напряжение на конденсаторах одинаково. При соединении конденсаторов выполняется закон сохранения заряда:

C U q0 = q1 +q2 C1U0 = (C1+ C2)U ⇒ U = C-1+-0C-= 100 В 1 2

Тогда заряд на $C2$

q2 = C2U = 10 мК л

Ответ: 10