Определите толщину диэлектрика конденсатора, электроемкость которого 1400 пФ, площадь покрывающих друг друга пластин 14 см2
Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.
решение вопроса
Связанных вопросов не найдено
Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.
поделиться знаниями или
запомнить страничку
- Все категории
- экономические 43,679
- гуманитарные 33,657
- юридические 17,917
- школьный раздел 612,624
- разное 16,911
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
- Обратная связь
- Правила сайта
Урок 108. Электроемкость уединенного проводника. Электроемкость конденсатора
Цель: сформировать понятие электроемкость, доказать практическую значимость конденсатора.
I. Повторение изученного
1. На какие два типа делят молекулы вещества по характеру представленного распределения в них зарядов?
2. В чем проявляется действие внешнего электростатического поля на молекулы полярного диэлектрика?
3. Как действует внешнее электростатическое поле на молекулы полярного диэлектрика?
4. Почему диэлектрик ослабляет электростатическое поле?
5. Чему равен суммарный заряд незаряженного проводника?
6. Чему равна напряженность поля внутри проводника, помешенного в электростатическое поле?
7. Почему электростатическое поле не проникает внутрь проводника?
8. Что называют электростатической защитой?
II. Физический диктант. Проводники и диэлектрики в электростатическом поле
1. Вещества, проводящие электрический ток, — .
2. Металлы проводят электрический ток, потому что внутри них есть.
3. Где располагаются свободные заряды в проводнике при электризации?
4. Существует ли электрическое поле внутри проводника?
5. Оказывает ли диэлектрик на внешнее электрическое поле какое-либо влияние?
6. Почему диэлектрик не проводит электрический ток?
Ответы: 1. Проводники. 2. Свободные электроны. 3. На поверхности проводника. 4. Нет. 5. Да, уменьшают. 6. Нет свободных носителей заряда.
1. Поставьте электрометр на изолятор и зарядите его. Затем соедините шаровой кондуктор электрометра с его корпусом при помощи проводника с эбонитовой ручкой. Почему стрелка приходит в нулевое положение? Если коснуться рукой корпуса электрометра, то стрелка вновь отклонится, правда на меньший угол. Почему? (Ответ: Стрелка отклоняется, если между стрелкой, стержнем и шаровым кондуктором, с одной стороны, и корпусом — с другой, имеется разность потенциалов. После соединения корпуса с кондуктором потенциал их выравнивается и стрелка приходит в нулевое положение. При касании рукой корпуса мы его заземляем. В результате между кондуктором и корпусом возникает разность потенциалов, что и отмечает электрометр.)
III. Изучение нового материала
Для накопления значительных разноименных электрических зарядов применяются конденсаторы.
Конденсаторы — это система из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с линейными размерами проводников. Плоский конденсатор представляет собой две плоские металлические пластины, разделенные слоем диэлектрика. Напряженность поля между пластинами 
Физическая величина, определяемая отношением заряда q к разности потенциалов Δε между обкладками конденсатора, называется электроемкостью 
Единица электроемкости в системе СИ — фарад
Вычислим формулу для электроемкости плоского конденсатора:
Электроемкость плоского конденсатора можно увеличить путем увеличения площади обкладок, уменьшая расстояние между ними и применяя диэлектрики с большими значениями диэлектрической проницаемости .
Электроемкость уединенной среды радиусом R:
Электроемкость шара зависит от его радиуса и не зависит от заряда на его поверхности.
1 Ф — электроемкость очень большой величины: такой электроемкостью обладает сфера 9 · 10 6 км, что в 13 раз превышает радиус Солнца.
Виды конденсаторов: воздушный, бумажный, слюдяной, электростатический.
1. Накапливать на короткое время заряд или энергию для быстрого изменения потенциала.
2. Не пропускать постоянный ток.
3. В радиотехнике — колебательный контур, выпрямитель.
IV. Закрепление изученного
1. Для чего предназначены конденсаторы?
2. Как устроен конденсатор?
3. Что называется электроемкостью?
4. В каких единицах выражается электроемкость?
5. От чего зависит электроемкость конденсатора?
6. Для чего пространство между обкладками конденсатора заполняют диэлектриками?
7. Как устроен конденсатор переменной емкости?
V. Решение задач
1. Какой емкости конденсатор, если он получил заряд 6 · 10 -5 Кл, от источника 120 В. (Ответ: 0,5 мкФ.)
2. Какой величины заряд сосредоточен на каждой из обкладок конденсатора емкостью 10 мкФ, заряженного до напряжения 100 В? (Ответ: 1 мКл.)
3. Определите толщину диэлектрика конденсатора, емкость которого 1400 пФ, площадь покрывающих друг друга пластин 14 см 2 , если диэлектрик — слюда е = 6. (Ответ: 5,3 · 10 -2 мм.)
П. 101, 102, с. 267, задачи (1, 2).
Электроемкость. Энергия электростатического поля — Самостоятельные работы
1. Определите толщину диэлектрика конденсатора, электроемкость которого 1400 пФ, площадь перекрывающих друг друга пластин 1,4 ∙ 10 -3 м 2 . Диэлектрик — слюда (ε = 6).
2. Площадь каждой пластины плоского конденсатора 200 см 2 , а расстояние между ними 1 см. Найдите энергию электростатического поля, если напряженность поля равна 5 ∙ 10 5 Н/Кл?
Вариант 2
1. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух пластин. Определите емкость конденсатора, если площадь каждой пластины 10 -2 м 2 , а расстояние между ними 5 ∙ 10 -3 м. Как изменится емкость конденсатора при погружении его в глицерин (ε = 56,2)?
2. Площадь пластины слюдяного конденсатора 36 см 2 , толщина слоя диэлектрика 0,14 см. Вычислите энергию электростатического поля конденсатора, если разность потенциалов на его пластинах 300 В, а диэлектрическая проницаемость слюды равна 7.
Вариант 3
1. Диэлектриком в конденсаторе служит парафинированная бумага толщиной 0,15 мм с пробивной напряженностью 15 ∙ 10 6 Н/Кл. Каково максимально допустимое напряжение, которое можно подвести к конденсатору при запасе электрической прочности 2,25?
2. Конденсатор емкостью 8 мкФ подключен к источнику тока напряжением 100 В. Вычислите работу, совершенную при вдвигании в конденсатор пластины с диэлектрической проницаемостью, равной 4. Пластина заполняет весь объем конденсатора.
Вариант 4
1. Плоский конденсатор состоит из двух прямоугольных пластин длиной 20 см и шириной 10 см. Расстояние между пластинами равно 2 мм. Какой наибольший заряд можно сообщить конденсатору, если допустимая разность потенциалов не более 3000 В, а диэлектриком является слюда (ε = 6)?
2. Определите электроемкость конденсатора, для изготовления которого использовали ленту алюминиевой фольги длиной 2 м и шириной 0,1 м. Толщина парафинированной бумаги равна 0,1 мм. Какая энергия запасена в конденсаторе, если он заряжен до рабочего напряжения 400 В? Диэлектрическая проницаемость парафина равна 2,1.
Вариант 5
1. Разность потенциалов между пластинами плоского воздушного конденсатора 150В. Площадь каждой пластины 1,2 ∙ 10 -2 м 2 , заряд — 5 ∙ 10 -9 Кл. На каком расстоянии друг от друга находятся пластины?
2. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора равна 10 -2 м 2 , расстояние между ними 5 мм. До какой разности потенциалов был заряжен конденсатор, если при его разрядке выделилось 4,2 ∙ 10 -3 Дж энергии?
Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.
Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.
Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.
Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.
© 2014-2024 Все права на дизайн сайта принадлежат С.Є.А.
Последовательное и параллельное содинение конденсаторов.
I. Орг. момент готовность учащихся к уроку. Сообщение темы урока. Постановка цели урока.
II. Повторение пройденного материала. Физический диктант- проверка ранее изученног
- Вещества проводящие электрический ток, -…?
- Существует ли электрическое поле внутри проводника?
- В чем измеряется разность потенциалов?
- Металлы проводят электрический ток, потому что внутри них есть….
- Как называются поверхности равного потенциала?
III. Изучение нового материала. Конденсаторы могут соединяться между собой, образуя батареи конденсаторов. (Схемы)
При параллельном соединении конденсаторов напряжения на конденсаторах одинаковы: U1 = U2 = U, а заряды равны q1 = С1U и q2 = С2U. Такую систему можно рассматривать как единый конденсатор электроемкости C, заряженный зарядом q = q1 + q2 при напряжении между обкладками равном U. Отсюда следует
Таким образом, при параллельном соединении электроемкости складываются.
Параллельное соединение конденсаторов. C = C1 + C2.
Последовательное соединение конденсаторов.
При последовательном соединении одинаковыми оказываются заряды обоих конденсаторов: q 1 = q2 = q, а напряжения на них равны и Такую систему можно рассматривать как единый конденсатор, заряженный зарядом q при напряжении между обкладками U = U1 + U2. Следовательно,
При последовательном соединении конденсаторов складываются обратные величины емкостей.
Формулы для параллельного и последовательного соединения остаются справедливыми при любом числе конденсаторов, соединенных в батарею.
В зависимости от назначения конденсаторы имеют различное устройство. Технический бумажный конденсатор состоит из двух полосок алюминиевой фольги, изолированных друг от друга и от металлического корпуса бумажными лентами, пропитанными парафином. Алюминиевая фольга и бумажные ленты туго свёрнуты в пакет небольшого размера. Бумажный конденсатор, имея размеры спичечного коробка, обладает электроёмкостью до 10 мкФ (металлический шар такой же ёмкости имел бы радиус 90 км).
В радиотехнике широко применяют конденсаторы переменной электроёмкости. Такой конденсатор состоит из двух систем металлических пластин, которые при вращении рукоятки могут входить одна в другую. При этом меняется площадь перекрывающейся части пластин и, следовательно, их электроёмкость. Диэлектриком в таких конденсаторах служит воздух.
Значительного увеличения электроёмкости за счёт уменьшения расстояния между обкладками достигают в так называемых электролитических конденсаторах. Диэлектриком в них служит очень тонкая плёнка оксидов, покрывающих одну из обкладок. Второй обкладкой служит бумага, пропитанная раствором специального вещества (электролита). При включении электролитических конденсаторов надо обязательно соблюдать полярность.
В слюдяных конденсаторах в качестве диэлектрика используют слюду, а обкладками служит металлическая фольга или тонкий слой металла, нанесённый непосредственно на слюду. Слюдяные конденсаторы устанавливают, главным образом, в электрических цепях высокой частоты.
В радиотехнике широкое распространение получили керамические конденсаторы, имеющие небольшие размеры, но обладающие хорошими электрическими свойствами. Конструктивно их выполняют в виде трубок или дисков из керамики, а обкладками служит слой металла, нанесённый на керамику.
IV. Закрепление изученного материала.
Решение задач. (Работа по карточке). Работа в паре.
1.Определите толщину диэлектрика конденсатора, электроёмкость которого 1400 пФ, площадь покрывающих друг друга пластин 14 см 2 , если диэлектрик – слюда.
2.Определить электроёмкость батареи конденсаторов, если C 1 =0,1мкФ, С2=0,4мкФ и С3=0,52 мкФ
V. Итог урока.
Учитель: Что нового узнали сегодня на уроке?
Ученик: Узнали, что такое электроёмкость и от чего она зависит; что такое конденсатор, какие бывают конденсаторы; где применяются конденсаторы; научились решать задачи на расчёт электроёмкости плоского конденсатора.
VI. Домашнее задание.§8.11 с.253-255. Повторить. Выучить формулы, единицы измерения изученных физических величин. Решить задачи.
1.Определить электроемкость Земли, принимая ее за шар радиусом R=6400 км.
2.Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика с проницаемостями ε1 и ε2 толщиной d1 и d2 соответственно. Какова емкость такого конденсатора, если площадь пластин равна S.
·