gif
Портал edu4cash: Что это и как работает?.
gif
Как быстро получить ответ от ИИ.
gif
Как задонатить в Roblox в России в 2024 году.
gif
Обновления на edu4cash – новые награды, улучшенная модерация и эксклюзивные возможности для VIP!.
  • Задать вопрос
  • Назад
  • Главная страница
  • Вопросы
  • Предметы
    • Русский язык
    • Литература
    • Математика
    • Алгебра
    • Геометрия
    • Вероятность и статистика
    • Информатика
    • Окружающий мир
    • География
    • Биология
    • Физика
    • Химия
    • Обществознание
    • История
    • Английский язык
    • Астрономия
    • Физкультура и спорт
    • Психология
    • ОБЖ
    • Немецкий язык
    • Французский язык
    • Право
    • Экономика
    • Другие предметы
    • Музыка
  • Темы
  • Банк
  • Магазин
  • Задания
  • Блог
  • Топ пользователей
  • Контакты
  • VIP статус
  • Пригласи друга
  • Донат
  1. edu4cash
  2. Вопросы
  3. Физика
  4. Колледж
  5. Какое изменение произойдет в емкости плоского воздушного конденсатора с площадью пластин S = 12,5 см и расстоянием между ними d₁ = 5,0 мм, если расстояние между пластинами увеличится до d₂ = 10 мм, при условии что источник напряжения был отключен? Такж...
Задать вопрос
sschowalter

2025-01-01 07:07:54

Какое изменение произойдет в емкости плоского воздушного конденсатора с площадью пластин S = 12,5 см и расстоянием между ними d₁ = 5,0 мм, если расстояние между пластинами увеличится до d₂ = 10 мм, при условии что источник напряжения был отключен? Также, как изменится плотность энергии электрического поля в этом случае?

Физика Колледж Конденсаторы и электрические поля емкость конденсатора изменение расстояния пластин плотность энергии электрического поля плоский воздушный конденсатор физика 12 класс Новый

Ответить

Born

2025-01-01 07:08:19

Чтобы понять, какое изменение произойдет в емкости плоского воздушного конденсатора при увеличении расстояния между пластинами, а также как изменится плотность энергии электрического поля, давайте разберем ситуацию шаг за шагом.

1. Определение емкости конденсатора:

Емкость плоского конденсатора определяется по формуле:

C = ε₀ * (S / d),

где:

  • C — емкость конденсатора,
  • ε₀ — электрическая постоянная (приблизительно 8,85 * 10^-12 Ф/м),
  • S — площадь пластин,
  • d — расстояние между пластинами.

Сначала найдем емкость конденсатора при начальном расстоянии d₁ = 5,0 мм:

Приведем величины к стандартным единицам:

  • S = 12,5 см² = 12,5 * 10^-4 м²,
  • d₁ = 5,0 мм = 5,0 * 10^-3 м.

Теперь подставим значения в формулу:

C₁ = ε₀ * (S / d₁) = (8,85 * 10^-12 Ф/м) * (12,5 * 10^-4 м² / (5,0 * 10^-3 м)).

Вычисляя, мы получаем:

C₁ ≈ 2,21 * 10^-12 Ф.

Теперь найдем емкость при увеличенном расстоянии d₂ = 10 мм:

  • d₂ = 10 мм = 10 * 10^-3 м.

Подставляем в формулу:

C₂ = ε₀ * (S / d₂) = (8,85 * 10^-12 Ф/м) * (12,5 * 10^-4 м² / (10 * 10^-3 м)).

Вычисляя, мы получаем:

C₂ ≈ 1,10 * 10^-12 Ф.

2. Изменение емкости:

Как видно, емкость конденсатора уменьшилась при увеличении расстояния между пластинами:

ΔC = C₂ - C₁ = 1,10 * 10^-12 Ф - 2,21 * 10^-12 Ф = -1,11 * 10^-12 Ф.

3. Плотность энергии электрического поля:

Плотность энергии электрического поля в конденсаторе определяется по формуле:

u = (1/2) * ε * E²,

где:

  • u — плотность энергии,
  • ε — диэлектрическая проницаемость (для воздуха ε ≈ ε₀),
  • E — напряженность электрического поля.

Напряженность электрического поля E в конденсаторе определяется как:

E = U / d,

где U — напряжение на конденсаторе. Поскольку источник напряжения отключен, заряд Q остается постоянным.

Для фиксированного заряда:

U = Q / C.

Таким образом, при увеличении расстояния d, напряжение U увеличивается, а следовательно, и плотность энергии:

u = (1/2) * (Q² / C²).

При увеличении расстояния между пластинами емкость уменьшается, а значит, плотность энергии электрического поля будет увеличиваться. Это происходит потому, что заряд остается постоянным, а емкость уменьшается, что приводит к увеличению напряжения.

Итог:

  • Емкость конденсатора уменьшилась с 2,21 * 10^-12 Ф до 1,10 * 10^-12 Ф.
  • Плотность энергии электрического поля увеличилась.

sschowalter ждет твоей помощи!

Ответь на вопрос и получи 23 Б 😉
Ответить

  • Политика в отношении обработки персональных данных
  • Правила использования сервиса edu4cash
  • Правила использования файлов cookie (куки)

Все права сохранены.
Все названия продуктов, компаний и марок, логотипы и товарные знаки являются собственностью соответствующих владельцев.

Copyright 2024 © edu4cash

Получите 500 балов за регистрацию!
Регистрация через ВКонтакте Регистрация через Google

...
Загрузка...
Войти через ВКонтакте Войти через Google Войти через Telegram
Жалоба

Для отправки жалобы необходимо авторизоваться под своим логином, или отправьте жалобу в свободной форме на e-mail [email protected]

  • Карма
  • Ответов
  • Вопросов
  • Баллов
Хочешь донатить в любимые игры или получить стикеры VK бесплатно?

На edu4cash ты можешь зарабатывать баллы, отвечая на вопросы, выполняя задания или приглашая друзей.

Баллы легко обменять на донат, стикеры VK и даже вывести реальные деньги по СБП!

Подробнее