7.4. Конденсаторы Уровень а

1. Заряд конденсатора 0,03 Кл. Разность потенциалов 20 В. Определить емкость конденсатора.

2. Определить разность потенциалов между обкладками конденсатора емкостью 1 мкФ, если его заряд равен 70 мкКл.

3. Незаряженный конденсатор емкостью 100 мкФ подсоединили к источнику постоянного тока напряжением 315 В. Какой заряд прошел через поперечное сечение соединительного проводника?

4. До какого потенциала зарядится проводник емкостью 10 пФ, если ему сообщить заряд 20 нКл?

5. До какого напряжения надо зарядить телефонный конденсатор емкостью 2 мкФ, чтобы на нем находился такой же заряд, как на лейденской банке емкостью 1000 пФ, заряженной до напряжения 30 кВ?

6. Найти отношение заряда емкостью 6 мкФ к заряду конденсатора емкостью 4 мкФ при одинаковом напряжении, равном 200 В.

7. Расстояние между пластинами конденсатора 4 см, а разность потенциалов 60 В. Определить напряженность поля внутри конденсатора.

8. Одна пластина плоского конденсатора имеет потенциал 50 В, а другая пластина заземлена. Определить напряженность электрического поля в конденсаторе, если расстояние между пластинами равно 1 см.

9. Величина напряженности поля в плоском воздушном конденсаторе 60 кВ/м, а разность потенциалов 3 кВ. Вычислить расстояние между обкладками конденсатора в сантиметрах.

10. Определить энергию конденсатора емкостью 3 мкФ, заряженного до напряжения 3 кВ.

11. Определить энергию конденсатора, если его заряд равен 0,03 Кл, а разность потенциалов между обкладками составляет 1000 В.

12. В конденсаторе переменной емкости площадь пластин может меняться от 1,5 см² до 4,5 см² при неизменном расстоянии между пластинами. Во сколько раз наибольшее значение емкости конденсатора больше наименьшего?

10. Вычислить в сантиметрах расстояние между пластинами площадью 270 м², если известно, что они образуют плоский воздушный конденсатор емкостью 0,018 мкФ. Принять значение электрической постоянной равным 9 • 10"^|2 Ф/м.

11. Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин. Во сколько раз возрастет емкость конденсатора при увеличении диаметра пластин вдвое? Расстояние между пластинами не меняется.

15. Плоский конденсатор зарядили так, что напряженность поля в конденсаторе равна 315 В/м, и, не отключая от источника тока, увеличили расстояние между пластинами в 3 раза. Определить величину напряженности поля в конденсаторе.

16. В поле между обкладками плоского конденсатора на заряд 0,2 мкКл действует сила 50 мкН. До какого напряжения заряжен конденсатор, если расстояние между пластинами 0,03 м? Перераспределением заряда на пластинах пренебречь.

Уровень в

17. Напряженность поля в плоском конденсаторе 6 кВ/м. Расстояние между пластинами 2 см. Определить разность потенциалов между пластинами.

18. Три последовательно соединенных конденсатора имеют емкость 0,25 Ф, 0,25 Ф и 0,5 Ф. Найти общую емкость.

19. При полном погружении плоского воздушного конденсатора в керосин его электроемкость увеличивается вдвое. Определить относительную диэлектрическую проницаемость керосина.

20. Плоскому воздушному конденсатору сообщен заряд 177 нКл. Площадь обкладки конденсатора 2000 см², расстояние между обкладками 1,4 мм. Чему равно напряжение на конденсаторе?

21. Плоский воздушный конденсатор подключили к источнику тока, а затем, не отключая от источника, погрузили в керосин с диэлектрической проницаемостью, равной 2. Найти отношение заряда, первоначально находившегося на обкладках конденсатора, к конечному заряду.

22. Определить заряд, приходящийся на 1 км² пластины конденсатора, если напряженность поля в плоском конденсаторе равна 370 кВ/м. Диэлектрическую постоянную принять равной 910^-12Ф/м.

23. Расстояние между обкладками плоского конденсатора 5 см, а разность потенциалов -500 В. С какой силой поле внутри конденсатора действует на заряд 0,007 мкКл? Ответ дать в мкН.

24. Между пластинами плоского конденсатора, расположенного горизонтально, удерживается в равновесии пылинка массой 10^-9 г с зарядом 510^-16 Кл. Определить разность потенциалов между пластинами, если расстояние между ними равно 1 см.

25. Плоский конденсатор зарядили так, что напряженность поля в нем равна 400 В/м, и отключили от источника тока. Вычислить величину напряженности поля вблизи одной пластины этого конденсатора, если другая пластина будет убрана.

26. Напряженность поля в конденсаторе 400 В/м. Он внесен в однородное электрическое поле, вектор напряженности которого параллелен пластинам и равен 300 В/м. Какой стала величина вектора напряженности в пространстве между пластинами?

27. Определить расстояние между вертикально расположенными пластинами конденсатора, заряженного до напряжения 300 В, если шарик массой 0,1 г с зарядом 1 мкКл, подвешенный между обкладками на нити, отклонился на угол 45°.

28. Во сколько раз увеличивается емкость плоского воздушного конденсатора, пластины которого расположены вертикально, если конденсатор погрузить до половины в жидкий диэлектрик с электрической проницаемостью, равной 5?

29. Конденсаторы емкостью 4,5 мкФ и 1,5 мкФ подключили последовательно к источнику тока напряжением 120 В. Определить разность потенциалов между обкладками конденсатора емкостью 1,5 мкФ.

30. Плоский воздушный конденсатор зарядили до 200 В, отключили от сети и присоединили параллельно к незаряженному конденсатору таких же размеров, но с диэлектриком. Найти диэлектрическую проницаемость этого диэлектрика, если напряжение на батарее оказалось 25 В.

7.4.31. Конденсатор, заряженный до разности потенциалов 100 В, соединяется одноименно заряженными обкладками с конденсатором удвоенной емкости. Какова была разность потенциалов между обкладками второго конденсатора, если установившаяся разность потенциалов 60 В?

7.4.32. Частица с зарядом 0,1 мкКл влетает в плоский конденсатор емкостью 2 мкФ вблизи первой пластины и отклоняется ко второй. Определить изменение кинетической энергии частицы за время движения между пластинами. Заряд конденсатора 1,4 Кл.

33. Электрон, двигаясь с нулевой начальной скоростью от одной обкладки плоского конденсатора до другой, приобрел скорость 2000 км/с. Вычислить расстояние между обкладками, если напряженность поля в конденсаторе 91 В/м.

34. Между пластинами воздушного конденсатора расстояние 3 см и напряжение 600 В. От одной пластины перпендикулярно к ней замедленно движется заряд 0,01 мкКл с начальной кинетической энергией 1,5 мкДж. Какое расстояние пройдет заряд в направлении другой пластины?

35. Во сколько раз увеличится энергия электрического поля в конденсаторе, если заряд на пластинах конденсатора увеличить в 2 раза?

36. Плоский воздушный конденсатор зарядили и отключили от источника, а затем погрузили в керосин, диэлектрическая проницаемость которого равна 2. Определить отношение энергии, первоначально запасенной в конденсаторе, к конечной энергии.

37. При разряде батареи, состоящей из 20 параллельно включенных конденсаторов, выделилось 10 Дж тепла. Емкость каждого конденсатора 4 мкФ. Определить напряжение на конденсаторах.

38. Два конденсатора емкостью 100 пФ и 2400 пФ соединены последовательно. Определить энергию этой батареи конденсаторов, если на нее подается напряжение 150 В. Ответ выразить в микроджоулях.