Okładki kondensatora płaskiego o powierzchni znajdują się w odległości od siebie i są naładowane do napięcia . Jaką pracę należy wykonać, aby okładki oddalić na odległość cztery razy większą? Jak zmienia się natężenie pola elektrycznego przy rozsuwaniu okładek?
1 odpowiedź w tym temacie
#1
Napisano 19.01.2013 - 23:03
Napisano 25.09.2011 - 17:55
#2
Napisano 20.01.2013 - 18:11
Dane:
Obliczyć:
Analiza zadania ( dla przypadku, gdy kondensator ładujemy do napięcia i odłączamy od źródła (baterii)).
Zmianę energii kondensatora określa jednoznacznie praca przyłożonych sił zewnętrznych.
Przy rozsuwaniu okładek siła zewnętrzna działa przeciwnie do siły oddziaływania płytek, to znaczy wykonuje dodatnią pracę.
Energia kondensatora zwiększa się.
Rozwiązanie
Elementarna praca przy przesunięciu jednej z płytek o wynosi
, (1)
gdzie
jest przyłożoną siłą równą sile wzajemnego oddziaływania między płytkami, tzn.
(2)
gdzie
(3)
jest ładunkiem przesuwanej płyty,
(4)
natężeniem pola wytwarzanego przez drugą płytkę.
Podstawiając: (4), (3), (2) do (1)
(5)
Jeśli kondensator odłączony jest od baterii, to napięcie na jego okładkach zmienia się w sposób ciagły, ale ładunek, a zatem i natężenie pola pozostaje stałe, a więc , oznacza to, że
Wtedy
i w tym przypadku wzór (5) ma postać
Całkowita praca sił zewnętrznych
Pozostało podstawienie danych liczbowych.
Obliczyć:
Analiza zadania ( dla przypadku, gdy kondensator ładujemy do napięcia i odłączamy od źródła (baterii)).
Zmianę energii kondensatora określa jednoznacznie praca przyłożonych sił zewnętrznych.
Przy rozsuwaniu okładek siła zewnętrzna działa przeciwnie do siły oddziaływania płytek, to znaczy wykonuje dodatnią pracę.
Energia kondensatora zwiększa się.
Rozwiązanie
Elementarna praca przy przesunięciu jednej z płytek o wynosi
, (1)
gdzie
jest przyłożoną siłą równą sile wzajemnego oddziaływania między płytkami, tzn.
(2)
gdzie
(3)
jest ładunkiem przesuwanej płyty,
(4)
natężeniem pola wytwarzanego przez drugą płytkę.
Podstawiając: (4), (3), (2) do (1)
(5)
Jeśli kondensator odłączony jest od baterii, to napięcie na jego okładkach zmienia się w sposób ciagły, ale ładunek, a zatem i natężenie pola pozostaje stałe, a więc , oznacza to, że
Wtedy
i w tym przypadku wzór (5) ma postać
Całkowita praca sił zewnętrznych
Pozostało podstawienie danych liczbowych.
Użytkownik janusz edytował ten post 20.01.2013 - 18:16
Tematy podobne do: Kondensatory x
Elektrostatyka
kondensatoryNapisany przez adam12300, 14 Jan 2014 GIMNAZJUM |
|
|||
LICEUM
Elektrostatyka
KondensatoryNapisany przez Azaks, 04 Jun 2014 |
|
|||
LICEUM
Elektrostatyka
Kondensatory 2Napisany przez Azaks, 09 Jun 2014 matematyka |
|
|||
LICEUM
Elektrostatyka
KondensatoryNapisany przez Azaks, 09 Jun 2014 |
|