Question

1. Из чего состоит простейший плоский конденсатор?

2. Как изменяется электроемкость плоского конденсатора при увеличении расстояния между пластинами или при внесении диэлектрика?

3. Электрический заряд на конденсаторе 12 мкКл, а напряжение между его обкладками равно 600 В. Определите электрическую емкость конденсатора.

4. Конденсатор электроемкостью 6 мкФ заряжен до напряжения 20 В. Какой энергией обладает конденсатор?

5. Как изменится энергия электрического поля конденсатора, если напряжение на его обкладках увеличить в 3 раза?

Answer 1

1. Плоский конденсатор состоит из обкладок и диэлектрика между ними.

2. Из формулы электроемкости:

$C = \dfrac{\epsilon\epsilon_0S}{d}$

Если считать, что между пластинами был вакуум или воздух, то при внесении диэлектрика - электроемкость увеличится. При увеличении расстояния - уменьшится.

3. Дано:

q = 12 × 10⁻⁶ Кл

U = 600 В

С - ?

$C= \dfrac{q}{U}= \dfrac{1,2*10^{-5}}{600} = 0,2*10^{-7} = 2 *10^{-8}$

[C] = Кл/В = Ф

Ответ: 20 нФ

4. Дано:

C = 6 × 10⁻⁶ Ф

U = 20 В

W - ?

$W = \dfrac{CU^2}{2} = \dfrac{6*10^{-6}*400}{2} = 1200 * 10^{-6} = 1,2*10^{-3}$

[W] = (Кл × В²)/В = Кл × В = Дж

Ответ: 1,2 мДж

5. Поскольку C = const и зависит от свойств самого конденсатора, то по формуле из задачи 4, энергия возрастет в 3² = 9 раз.

Ответ: увеличится в 9