Płaski kondensator powietrzny ma płytki o

http://fizykapoludzku.pl
Płaski kondensator powietrzny ma płytki o powierzchni S odległe o d1. Jest on podłączony
do źródła napięcia. Płytki te rozsunięto na czterokrotnie większą odległość. Zbadaj, czy
poro zsunięciu płytek zmienią się następujące wielkości: pojemność elektryczna
kondensatora, ładunek na płytce, napięcie między płytkami i natężenie pola
elektrycznego.
W trakcie rozwiązania tego zadania korzystamy z trzech wzorów znajdujących się na karcie wzorów jaką
możesz mieć na maturze:
ொ
1) pojemność ‫; = ܥ‬
௎
2) natężenie pola: ‫= ܧ‬
ௌ
‫߳ = ܥ‬଴ ߳௥ ௗ
௎
ௗ
oraz:
݀ଶ = 4݀ଵ
݀ଶ
=4
݀ଵ
Zauważmy, że kondensator został naładowany i pozostaje podłączony do źródła napięcia, podczas gdy
rozsunięto jego okładki. Wynika z tego, że napięcie na kondensatorze nie uległo zmianie, czyli:
ܷଵ = ܷଶ
ܷଶ
=1
ܷଵ
Kondensator jest kondensatorem powietrznym, więc ߳௥ = 1 i w dalszych rozważaniach czynnik ten
zostanie pominięty.
ௌ
Pojemność kondensatora obliczymy ze wzoru: ‫߳ = ܥ‬଴ ߳௥ ௗ; czyli:
‫ܥ‬ଵ = ߳଴ ߳௥
ܵ
݀ଵ
‫ܥ‬ଶ = ߳଴ ߳௥
ܵ
݀ଶ
Zadaj pytanie do Fizyka w pytaniach i odpowiedziach: http://rozwiazzadaniez.fizykapoludzku.pl/
http://fizykapoludzku.pl
ܵ
‫ܥ‬ଶ ߳଴ ߳௥ ݀ଶ
ܵ ݀ଵ ݀ଵ
݀ଵ
1
=
=
∙
=
=
=
݀ଶ ܵ
‫ܥ‬ଵ ߳ ߳ ܵ
݀ଶ 4݀ଵ 4
଴ ௥݀
ଵ
Wykazaliśmy, że po rozsunięciu okładek, pojemność kondensatora zmaleje czterokrotnie.
Rozważymy teraz czy i jak zmieni się zgromadzony na okładkach ładunek:
‫=ܥ‬
ܳ
ܷ
Z tego wzory wyznaczymy Q:
ܳ =‫ܷ∙ܥ‬
Czyli:
1
ܳଶ ‫ܥ‬ଶ ∙ ܷଶ ‫ܥ‬ଶ ܷଶ 1
=
= ∙
= ∙1 =
ܳଵ ‫ܥ‬ଵ ∙ ܷଵ ‫ܥ‬ଵ ܷଵ 4
4
Ładunek na okładkach kondensatora zmniejszył się czterokrotnie.
௎
Pozostaje jeszcze rozważyć zmianę natężenia pola elektrycznego wewnątrz kondensatora ‫ = ܧ‬ௗ .
ܷଶ
‫ܧ‬ଶ ݀ଶ ܷଶ ݀ଵ ܷଶ ݀ଵ
1 1
=
=
∙
=
∙
=1∙ =
‫ܧ‬ଵ ܷଵ ݀ଶ ܷଵ ܷଵ ݀ଶ
4 4
݀ଵ
Natężenia pola zmniejszyło się czteroktotnie.
Zadaj pytanie do Fizyka w pytaniach i odpowiedziach: http://rozwiazzadaniez.fizykapoludzku.pl/