Как изменится энергия поля конденсатора если напряжение между его пластинами уменьшить в 2 раза
Ответ. Условие задачи не корректно! Вы не указали, подключен ли конденсатор к источнику тока! Все зависит от этого! . Если не подключен, то: W=(q^2)/(2*C); q=const; C=(e*e0*S)/d; C1=(e*e0*S)/(0,5*d); W1=(q^2)/(2*C1); ;
Если подключен, то: W=0,5*C*U^2; W1=0,5*C1*U^2; U=const; C=(e*e0*S)/d; C1=(e*e0*S)/(0,5*d); Заканчивайте сами!
А если речь идет о напряжении, то: W=0,5*C*U^2; W1=0,5*C*U1^2;U1=0,5*U.
Как изменится энергия поля конденсатора если напряжение между его пластинами уменьшить в 2 раза
Плоский конденсатор подключен к источнику постоянного тока. Как изменится энергия электрического поля внутри конденсатора, если уменьшить в 2 раза расстояние между обкладками конденсатора?
1) увеличится в 2 раза
2) увеличится в 4 раза
3) уменьшится в 2 раза
4) уменьшится в 4 раза
Энергия электрического поля внутри конденсатора связана с его емкостью и напряжением на нем соотношением Электроемкость плоского конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между его пластинами: Таким образом, при уменьшении расстояния между обкладками в 2 раза энергия электрического поля увеличится в 2 раза.
Я знаком с такой вот формулой, по которой
Wp=qE/2d ,где Wp - энергия заряжённого конденсатора ; q - заряд конденсатора; E/2 - напряженность созданная зарядом одной из пластин; d - расстояние между пластинами.
Следовательно если уменьшить расстояние между обмотками конденсатора, а в моем случаи между пластинами, то энергия уменьшаться в 2 раза.
Формула хорошо, только Вы должны учитывать, что при изменении расстояния между пластинами меняется не только само расстояние, , но и заряд на пластинах, так как конденсатор подключен к источнику, и напряженность поля.
Если Вы все правильно учтете, то получите ответ из решения.
а как определить какой формулой энергии конденсатора пользоваться при решении такого плана задачи, ведь, если взять формулу E=q2/2C, то энергия будет обратно пропорциональна С.
Не не будет. Если Вы возьмете эту формулу, то у Вас также будет зависимость от заряда на пластинах. А он будет меняться при изменении расстояния между пластинами, так как конденсатор подключен к источнику, и он может заряжать и разряжать конденсатор. Поэтому в добавок к Вашей формуле нужно вспомнить, как связаны заряд емкость и напряжение: . Подставив это в , мы возвращаемся к формуле из решения: .
Поэтому в решении и используется именно эта формула, чтобы не делать лишних действий ))
Так что можно использовать любые формулы, но только при таком условии, что Вы понимаете, когда что применимо.
Как изменится энергия поля конденсатора если напряжение между его пластинами уменьшить в 2 раза
Плоский конденсатор подключен к источнику постоянного тока. Как изменится энергия электрического поля внутри конденсатора, если уменьшить в 2 раза расстояние между обкладками конденсатора?
1) увеличится в 2 раза
2) увеличится в 4 раза
3) уменьшится в 2 раза
4) уменьшится в 4 раза
Энергия электрического поля внутри конденсатора связана с его емкостью и напряжением на нем соотношением Электроемкость плоского конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между его пластинами: Таким образом, при уменьшении расстояния между обкладками в 2 раза энергия электрического поля увеличится в 2 раза.
Я знаком с такой вот формулой, по которой
Wp=qE/2d ,где Wp - энергия заряжённого конденсатора ; q - заряд конденсатора; E/2 - напряженность созданная зарядом одной из пластин; d - расстояние между пластинами.
Следовательно если уменьшить расстояние между обмотками конденсатора, а в моем случаи между пластинами, то энергия уменьшаться в 2 раза.
Формула хорошо, только Вы должны учитывать, что при изменении расстояния между пластинами меняется не только само расстояние, , но и заряд на пластинах, так как конденсатор подключен к источнику, и напряженность поля.
Если Вы все правильно учтете, то получите ответ из решения.
а как определить какой формулой энергии конденсатора пользоваться при решении такого плана задачи, ведь, если взять формулу E=q2/2C, то энергия будет обратно пропорциональна С.
Не не будет. Если Вы возьмете эту формулу, то у Вас также будет зависимость от заряда на пластинах. А он будет меняться при изменении расстояния между пластинами, так как конденсатор подключен к источнику, и он может заряжать и разряжать конденсатор. Поэтому в добавок к Вашей формуле нужно вспомнить, как связаны заряд емкость и напряжение: . Подставив это в , мы возвращаемся к формуле из решения: .
Поэтому в решении и используется именно эта формула, чтобы не делать лишних действий ))
Так что можно использовать любые формулы, но только при таком условии, что Вы понимаете, когда что применимо.
Как изменится энергия поля конденсатора если напряжение между его пластинами уменьшить в 2 раза
Как изменится период собственных колебаний контура (см. рисунок), если ключ К перевести из положения 1 в положение 2?
1) увеличится в 3 раза
2) уменьшится в 3 раза
3) увеличится в 9 раз
4) уменьшится в 9 раз
Период собственных колебаний контура связан с емкостью конденсатора и индуктивностью катушки соотношением Следовательно, если перевести ключ из положения 1 в положение 2, тем самым увеличив индуктивность контура в 9 раз, период собственных колебаний контура увеличится в 3 раза.
Как изменится частота собственных электромагнитных колебаний контура (см. рисунок), если ключ К перевести из положения 1 в положение 2?
1) уменьшится в 2 раза
2) увеличится в 2 раза
3) уменьшится в 3 раз
4) увеличится в 3 раз
Частота собственных электромагнитных колебаний контура связан с емкостью конденсатора и индуктивностью катушки соотношением Следовательно, если перевести ключ из положения 1 в положение 2, тем самым уменьшив индуктивность контура в 4 раза, частота собственных колебаний контура увеличится в 2 раза.
При подключении к источнику постоянного тока заряд на одной обкладке плоского электрического конденсатора равен q. Какой заряд будет на одной обкладке конденсатора с таким же диэлектриком и таким же расстоянием между обкладками, но в 4 раза меньшей площадью пластин при подключении к тому же источнику постоянного тока?
Заряд на обкладке конденсатора связан с электроемкостью и напряжением на нем соотношением Емкость плоского конденсатора определяется выражением: Отсюда получаем, что Таким образом, при прочих равных условиях на обкладке конденсатора с в 4 раза меньшей площадью пластин будет в 4 раза меньший заряд, то есть
Плоский воздушный конденсатор подключен к источнику постоянного тока. Как изменится заряд на обкладке конденсатора, если пространство между ними заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ?
2) увеличится в 2 раза
3) уменьшится в 2 раза
4) увеличится в 4 раза
Заряд на обкладке конденсатора связан с электроемкостью и напряжением на нем соотношением Емкость плоского конденсатора пропорциональна диэлектрической проницаемости диэлектрика, заполняющего пространство между его пластинами: Можно считать, что диэлектрическая проницаемость воздуха равна 1. Таким образом, если пространство между обкладками заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью заряд на обкладках увеличится в 2 раза.
Плоский конденсатор подключен к источнику постоянного тока. Как изменится энергия электрического поля внутри конденсатора, если уменьшить в 2 раза расстояние между обкладками конденсатора?
1) увеличится в 2 раза
2) увеличится в 4 раза
3) уменьшится в 2 раза
4) уменьшится в 4 раза
Энергия электрического поля внутри конденсатора связана с его емкостью и напряжением на нем соотношением Электроемкость плоского конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между его пластинами: Таким образом, при уменьшении расстояния между обкладками в 2 раза энергия электрического поля увеличится в 2 раза.
Я знаком с такой вот формулой, по которой
Wp=qE/2d ,где Wp - энергия заряжённого конденсатора ; q - заряд конденсатора; E/2 - напряженность созданная зарядом одной из пластин; d - расстояние между пластинами.
Следовательно если уменьшить расстояние между обмотками конденсатора, а в моем случаи между пластинами, то энергия уменьшаться в 2 раза.
Формула хорошо, только Вы должны учитывать, что при изменении расстояния между пластинами меняется не только само расстояние, , но и заряд на пластинах, так как конденсатор подключен к источнику, и напряженность поля.
Если Вы все правильно учтете, то получите ответ из решения.
а как определить какой формулой энергии конденсатора пользоваться при решении такого плана задачи, ведь, если взять формулу E=q2/2C, то энергия будет обратно пропорциональна С.
Не не будет. Если Вы возьмете эту формулу, то у Вас также будет зависимость от заряда на пластинах. А он будет меняться при изменении расстояния между пластинами, так как конденсатор подключен к источнику, и он может заряжать и разряжать конденсатор. Поэтому в добавок к Вашей формуле нужно вспомнить, как связаны заряд емкость и напряжение: . Подставив это в , мы возвращаемся к формуле из решения: .
Поэтому в решении и используется именно эта формула, чтобы не делать лишних действий ))
Так что можно использовать любые формулы, но только при таком условии, что Вы понимаете, когда что применимо.
Заряд первого конденсатора был равен После подсоединения к нему незаряженного конденсатора с такой же емкостью, заряд перераспределится и поделится между ними поровну (напряжения на них должны совпадать, поскольку они подключены параллельно).
Следовательно, энергия системы из двух конденсаторов после их соединения равна
а почему нельзя использовать формулу
Можно и эту, но Вам все равно придется искать напряжение на конденсаторах по формуле .
В итоге, получится: .
Обратите внимание, что энергия двух конденсаторов после их соединения не равна начальной энергии первого конденсатора. Часть энергии выделяется как тепло на соединительных проводах в процессе перезарядки.
А, если провода будут сверхпроводящими, то куда же денется энергия?!
В свою очередь обращаю внимание на то, что задачи на зарядку, разрядку, перезарядку и так далее относятся не к ЭЛЕКТРОСТАТИКЕ, которая изучается в школе, а к разделу РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ, который в школе не изучается и, следовательно, им не место контрольных материалах.
Решать их по формулам электростатики не корректно, а требовать от школьника рассуждений, связанных динамикой зарядки, абсурдно.
В данной задаче просят найти энергию системы, после того, как все процессы перезарядки закончатся, когда вновь будет простая электростатическая задача. Так что я не очень понимаю, чем эта задача Вас не устраивает. В более сложных модификациях она встречается и в школьных олимпиадах, так что, на мой взгляд, школьникам полезно в этом разобраться уже сейчас.
Что касается, релаксационных процессов. Если соединить конденсаторы проводами с сопротивлениями и и по-честному найти зависимость тока от времени, после чего из закона Джоуля-Ленца определить выделившееся тепло, то как раз выделится . Если же Вы все-таки хотите соединить конденсаторы сверхпроводниками, то, насколько я понимаю, у вас получится бесконечная производная от заряда, а значит, станут значительными эффекты излучения, туда и уйдет избыток энергии.
В каком из приведенных ниже случаев можно сравнивать результаты измерений двух физических величин?
Согласно соотношение связывающему емкость конденсатора с зарядом его обкладок и напряжением на нем, Следовательно, результаты измерения двух физических величин можно сравнить в случае 2:
Обкладки плоского воздушного конденсатора подсоединили к полюсам источника тока, а затем отсоединили от него. Что произойдет с зарядом на обкладках конденсатора, электроемкостью конденсатора и разностью потенциалов между его обкладками, если между обкладками вставить пластину из органического стекла? Краевыми эффектами пренебречь, считая обкладки бесконечно длинными. Диэлектрическая проницаемость воздуха равна 1, диэлектрическая проницаемость органического стекла равна 5.
А) Заряд конденсатора
Б) Электроемкость конденсатора
В) Разность потенциалов между обкладками
Плоский конденсатор отключили от источника тока, а затем уменьшили расстояние между его пластинами. Как изменили при этом заряд на обкладках конденсатора, электроемкость конденсатора и напряжение на его обкладках? (Краевыми эффектами пренебречь, считая пластины конденсатора большими. Диэлектрическую проницаемость воздуха принять равной 1.)
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Заряд конденсатора | Электроёмкость | Напряжение на обкладках |
Поскольку конденсатор отключен от источника, при изменении расстояния между пластинами заряд конденсатора никак не изменяется. Электроемкость плоского конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между пластинами: Следовательно, уменьшение расстояния между обкладками конденсатора приводит к увеличению его электроемкости. Наконец, напряжение на обкладках связано с зарядом конденсатора и его емкостью соотношением Таким образом, напряжение уменьшается.
В цепи, схема которой изображена на рисунке, по очереди замыкают ключи выжидая каждый раз достаточно длительное время до окончания процессов зарядки конденсаторов. Какое количество теплоты выделится в резисторе после замыкания ключа ? До его замыкания все остальные ключи уже были замкнуты. Параметры цепи:
После включения пятого конденсатора произойдет быстрое перераспределение заряда. В результате будет параллельное соединение пяти конденсаторов. Общий заряд Общая емкость при параллельном соединении напряжение на всех конденсаторах будет одинаковым и равным U.
В результате зарядки всех пяти конденсаторов пройдет заряд Источником тока будет совершена работа которая пойдет на изменение потенциальной энергии конденсаторов и на выделение теплоты на резисторе: Энергия заряженных конденсаторов равна
Таким образом в резисторе после замыкания пятого ключа выделится теплота
Две тонкие вертикальные металлические пластины расположены параллельно друг другу, расстояние между ними равно 2 см. Площадь поперечного сечения каждой из пластин равна 15 000 см 2 . Левая пластина имеет заряд пКл, заряд второй пластины Найдите чему равен модуль напряжённости электрического поля между пластинами на расстоянии 0,5 см от левой пластины. Ответ приведите в вольтах на метр, округлите до сотых.
Описанная система образует плоский конденсатор. Электростатическое поле внутри плоского конденсатора однородно. Оно связано с напряжением на конденсаторе соотношением Напряжение можно найти, зная емкость конденсатора и заряд: Таким образом, искомая напряженность поля равна
Когда подставляетe в формулу напряженности d нельзя жe сокращать,так как в емкости конденастора у вас d=расстоянию между пластинами,а в в формуле напряженности расстояние от левой пластины которое дано в условии (0,5 см).
Электростатическое поле внутри плоского конденсатора однородно.
объясните, пожалуйста, как найти заряд конденсатора в целом, если известны значения зарядов пластин?
Заряд конденсатора равен заряду пластин.
Как изменится период собственных электромагнитных колебаний в контуре (см. рисунок), если ключ К перевести из положения 1 в положение 2?
1) уменьшится в 4 раза
2) увеличится в 4 раз
3) уменьшится в 2 раз
4) увеличится в 2 раза
Период собственных электромагнитных колебаний в контуре определяется выражением: Как видно из рисунка, переключение ключа соответствует увеличению емкости контура в 4 раза. Таким образом, период колебаний увеличится в 2 раза.
Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 5.В идеальном контуре сохраняется энергия колебаний:
где C — ёмкость конденсатора; L — индуктивность катушки; qm — амплитуда колебаний заряда в конденсаторе.
По формуле Томсона
Из закона сохранения энергии определяем: откуда получаем:
Источник: ЕГЭ по физике 08.05.2014. Досрочная волна, резервый день. Вариант 201.В идеальном контуре сохраняется энергия колебаний:
где C — ёмкость конденсатора; L — индуктивность катушки. По формуле Томсона
Из закона сохранения энергии определяем: откуда получаем:
Источник: ЕГЭ по физике 08.05.2014. Досрочная волна, резервый день. Вариант 202.Установите соответствие между физическими величинами и их размерностями в СИ. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) электрическая постоянная ε0
1) безразмерная величина
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Из таблицы в справочнике находим, что размерность электрической постоянной равна Из формулы для расчёта ёмкости тела, ясно, что размерность
Разность потенциалов между двумя точками равна 1 вольту, если для перемещения заряда величиной 1 кулон из одной точки в другую над ним надо совершить работу величиной 1 джоуль: Кулон — это величина заряда, которая протекает через проводник с током 1 А за 1 с, то есть
Таким образом, размерность электрической постоянной:
Индуктивность измеряется в генри. Запишем формулу для ЭДС индукции возникающей в катушке индуктивности: откуда то есть
Длина волны и частота на которую настроен колебательный контур, связаны соотношением Частота равна где — ёмкость конденсатора. Откуда
В колебательном процессе, протекающем в контуре, энергия периодически полностью переходит от катушки к конденсатору и обратно: максимальная энергия в катушке равна максимальной энергии в конденсаторе:
Откуда максимальное напряжение на конденсаторе
Максимальная напряжённость электрического поля в конденсаторе равна
1. Запишем формулы для нахождения ёмкости конденсатора:
где U — напряжение, S — площадь пластин, d — расстояние между пластинами.
3. Из равенства (1) получаем
4. По условию изменяется только расстояние между пластинами d — оно увеличивается. Из формулы (2) видно, что при увеличении расстояния между пластинами растёт напряжение. Показания электрометра изменяются по часовой стрелке.
Источник: ЕГЭ 20.06.2016 по физике. Основная волна волна. Вариант 68 (Часть С)1. Первоначальный заряд конденсатора C1 равен
2. В результате перезарядки на конденсаторах устанавливаются одинаковые напряжения, так как ток в цепи прекращается и напряжение на резисторе R становится равным нулю. Поэтому конденсаторы можно считать соединёнными параллельно. Тогда их общая ёмкость
3. По закону сохранения заряда суммарный заряд конденсаторов будет равен
4. По закону сохранения энергии выделившееся в цепи количество теплоты равно разности значений энергии конденсаторов в начальном и конечном состояниях:
Ответ: Q = 30 мДж.
Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2017 по физике.Заряд q распределится по двум сторонам пластины и вызовет появление индуцированного заряда на второй. На первой пластине на внутренней стороне будет заряд q/2 и на внешней стороне тоже q/2 (в сумме q), на второй пластине на внутренней стороне будет заряд –q/2, а на внешней стороне q/2 (в сумме 0).
Электрическое поле внутри конденсатора и разность потенциалов определяются зарядами на внутренней стороне пластин. Таким образом, разность потенциалов между пластинами равна где ёмкость плоского воздушного конденсатора
Читайте также: