Prosimy o wyłączenie blokowania reklam na tej stronie.

fizyka.org  ::  fizyka.jamnika.pl  ::  mamy 15 lat!

Fizyka
Fizyka
 
Strona główna > Zadania z fizyki > Kondensator > Zadanie 12
Kondensator - Zadanie 12

Treść:
Dwa kondensatory o jednakowych pojemnościach C - próżniowy i wypełniony dielektrykiem o stałej εR - połączono równolegle, naładowano do napięcia U i odłączono od baterii. Oblicz wartość napięcia na obu kondensatorach po przełożeniu dielektryka do kondensatora próżniowego. Ile wynosi wtedy energia każdego z kondensatorów?

Dane:
C
εR
U


Szukane:
U1' = ?
U2' = ?
E1' = ?
E2' = ?


Wzory:
1. Równoległe połączenie kondensatorów
2. Pojemność kondensatora:


3. Pojemność elektryczna:

4. Energia kondensatora

Rysunek:

Rozwiązanie:
Rysunek przedstawia sytuację przed odłączeniem napięcia. Kondensatory połączone są równolegle, zatem każdy kondensator naładował się do napięcia U. Odłączamy napięcie. Najpierw policzymy pojemności kondensatorów przed przełożeniem dielektryka, zakładamy, że najpierw dielektryk był w kondensatorze o indeksie 2:

Kondensatory mają wtedy jednakowe pojemności, a ponieważ w jednym z nich jest dielektryk, zatem parametry S i d są różne.
Przekładamy dielektryk (teraz znajduje się on w kondensatorze o indeksie 1)


Oczywiście pojemności C1' i C2' nie są sobie teraz równe.

Policzymy teraz wartość napięcia na obu kondensatorach po przełożeniu dielektryka. Pamiętamy, że przed przełożeniem dielektryka oba kondensatory miały napięcie U. Korzystamy ze wzoru na pojemność elektryczną, który przekształcamy do postaci:


Oczywiście zarówno przed i po przełożeniu ładunek Q w kondensatorze jest stały, ponieważ odłączyliśmy napięcie (Q = const) i wynosi on Q = CU. Liczymy napięcia dla poszczególnych kondensatorów, po przełożeniu dielektryka:



Teraz szukamy energii każdego z kondensatorów po przełożeniu dielektryka. Korzystamy z jednego ze wzorów na energię, a mianowicie tego, w którym jest ładunek (u nas stała) i oczywiście pojemność


Teraz liczymy energie po przełożeniu dielektryka




Jamnik

« powrót do listy zadań
Znalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.

 
 Teoria
Wyprowadzenia wzorów
Zadania fizyczne
Doświadczenia fizyczne
Tablice fizyczne
Biografie fizyków
FORUM
 
 Kondensator
Skutki wprowadzenia dielektryka między okładki kondensatora próżniowego
 
 Rozłożenie ładunku na tratwie [0]
Prawo stygnięcia Newtona [0]
nacisk samolotu [0]
Energia światła. [0]
wartość przyspieszenia ziemskiego [0]
 
Serwis "Fizyka Jamnika" używa plików cookies. Są to pliki instalowane w urządzeniach końcowych osób korzystających z serwisu, w celu administrowania serwisem, poprawy jakości świadczonych usług w tym dostosowania treści serwisu do preferencji użytkownika, utrzymania sesji użytkownika oraz dla celów statystycznych i targetowania behawioralnego reklamy (dostosowania treści reklamy do Twoich indywidualnych potrzeb). Informujemy, że istnieje możliwość określenia przez użytkownika serwisu warunków przechowywania lub uzyskiwania dostępu do informacji zawartych w plikach cookies za pomocą ustawień przeglądarki lub konfiguracji usługi. Szczegółowe informacje na ten temat dostępne są u producenta przeglądarki, u dostawcy usługi dostępu do Internetu oraz w Polityce prywatności.
OK
 
© 2003-2019 Fizyka Jamnika. Online: 48
Wszystkie artykuły i publikacje znajdujące się w portalu Fizyka Jamnika są chronione prawem autorskim
Kopiowanie, publikowanie i rozpowszechnianie materiałów bez naszej zgody jest zabronione
Obsługa informatyczna