Zadania 10

Zadania 10
Pole elektryczne w kondensatorze, dielektryki. Stały prąd elektryczny - prawa Kirchoffa i Ohma.
1. Płaski kondensator podłączono do źródła napięcia U0 . Jak zmieni się ładunek na kondensatorze, jeżeli rozsuniemy jego okładki na n = 3 razy większą odległość. Czy zmieni się wówczas natężenie pola elektrycznego
w kondensatorze?
2. Kondensator powietrzny naładowano ładunkiem Q = 400 µF i odłączono od źródła napięcia. Po wprowadzeniu dielektryka między okładki napięcie zmalało do wartości U = 100 V . Obliczyć pojemność kondensatora powietrznego, jeżeli względna przenikalność elektryczna dielektryka wynosi 3.
3. Dwa kondensatory o pojemności C1 i C2 naładowano odpowiednio do napięcia U1 i U2 , a następnie po
odłączeniu od źródła, połączono przewodnikami okładki jednego kondensatora z przeciwnie naładowanymi
okładkami drugiego kondensatora. Znaleźć ładunki Q1 i Q2 na okładkach każdego z kondensatorów po
połączeniu.
4. Przez przewodnik miedziany o polu przekroju S = 10 mm2 płynie prąd o natężeniu 10 A. Obliczyć
prędkość z jaką poruszają się elektrony. Gęstość miedzi wynosi ρ = 8600 kg/m3 , a masa jednego mola miedzi
wynosi 63, 5 g.
5. Dwie grzałki o mocach P1 = 400 W i P = 500 W na napięcie 230 V połączono równolegle i włączono do
sieci o napięciu 230V . Wyznacz natężenie prądu płynące przez każdą z grzałek.
6. Amperomierz o oporze wewnętrznym r = 0, 1 Ω połączono szeregowo z oporem R = 9 Ω i następnie
dołączono do biegunów ogniwa o oporze wewnętrznym r1 = 0, 9 Ω. Jaka była siła elektromotoryczna ogniwa,
jeżeli amperomierz wskazał prąd o natężeniu I = 0, 2 A?
Praca domowa
1. Płaski kondensator naładowano do napięcia U0 , a następnie odłączono kondensator od źródła napięcia.
Jak zmieni się napięcie na kondensatorze, jeżeli rozsuniemy okładki na n = 3 razy większą odległość? Jak
zmieni się wówczas natężenie pola elektrycznego? 1
2. Między okładki płaskiego powietrznego kondensatora o pojemności C, połączonego z akumulatorem o sile
elektromotorycznej SEM , wprowadzono dielektryk o względnej przenikalności r . Jak zmieni się ładunek
kondensatora i natężenie pola elektrycznego między okładkami? 2
3. W obwodzie elektrycznym na oporniku o oporze R = 25 Ω, wydziela się moc P = 100 W . Obliczyć średnią
prędkość uporządkowanego ruchu elektronów w oporniku, jeżeli został on wykonany z drutu miedzianego o
przekroju S = 10 mm2 . Gęstość miedzi wynosi ρ = 8600 kg/m3 , a masa jednego mola miedzi wynosi 63, 5 g.
3
4. Do mikroamperomierza o oporze wewnętrznym r = 10 Ω dołączono równolegle opór R = 2 Ω i włączono
do obwodu. Jakie było natężenie prądu w obwodzie, jeżeli mikroamperomierz wskazała IA = 60 µA. 4
1
2
3
4
ODP
ODP
ODP
ODP
1:U = nU0 , E = const .
2: ∆Q = (r − 1)Qpocz , E = const .
3: v = 6, 6 · 10−4 m/s .
4: I = 360 µA .