Електроємність. Конденсатори

196. Три конденсатори ємністю 1, 2 і 3 мкФ з'єднані послі­довно та ввімкнені в дже­рела постійного струму з на­пругою 300 В. Ви­значити заряд і напругу на об­клад­ках кожного конденсатора.

197. Конденсатор ємністю 10 мкФ зарядже­ний до напруги 10 В. Визначити заряд на обклад­ках цього конденсатора пі­сля того, як паралельно до нього був підключе­ний другий, незаряджений конденсатор ємністю 20 мкФ.

198. Два конденсатори зарядили відповідно до напруги U₁ = 200 B і U₂ = 50 В, а по­тім з'єднали паралельно. Чому стала дорівнювати різниця потенціалів між об­кладками, якщо С₁= 2С₂?

199. Плоский конденсатор складається з двох круглих плас­тин радіусом 10 см ко­жна. Від­стань між пластинами до­рівнює 2 мм. Конденса­тор приєднаний до дже­рела на­пруги 80 В. Визна­чити заряд конденсатора й напруже­ність поля конден­сатора у двох випадках: а) діелектрик — повітря; б) діелектрик — скло.

200. Плоский конденсатор площею плас­тин 200 см² кожна за­ряджений до різниці потен­ціалів 2 кВ. Відстань між пластинами дорівнює 2 см. Діелектриком є скло (ε = 7,0). Визначити енергію поля конденсатора та густину енергії поля.

201. Плоский повітряний конденсатор, від­стань між обкладками якого 5 мм, зарядже­ний до різниці потенціалів 3000 В. Площа його пластин 15,7 см². Конденсатор вимикається від джерела напруги, а потім його пластини розсо­вуються на від­стань 1 см. Визначити ємність, різницю поте­нціалів та енергію конденсатора після розсовуван­ня його пластин.

202. Дві провідні кулі, заряджені до різниці потенціалів U₁ = 200 В і U₂ = 300 В, з'єд­нані довгим тонким провідником. Визначити поверхневу густину заряду на цих кулях після їх з'єднання, якщо радіуси куль R₁ = 5 см і R₂ = 10 см.

203. Є дві провідні кулі. Одна з них ємністю С₁ = 5 пФ має заряд q₁ = 100 пКл, а друга радіусом r₂ = 1см заряджена до потенціалу = 20 В. Визначити поверх­неву густину зарядів на кулях після їх з'єднання тонким довгим провідником.

204. Ємність плоского конденсатора 4 Ф. Конденсатор зарядили до різниці потен­ціалів 100 В і відключили від джерела напруги. Яку роботу потрібно ви­конати, щоб витягти діелектрик із конденсатора? Тертям знехтувати.

205. Плоский повітряний конденсатор, площа пластин якого 100 см² і відстань між ними 5 мм, заряджений до різниці потенціалів 300 В. Поверхнева густина заряду на пластинах 50 пКл/см². Як зміниться енергія зарядженого конденсатора в разі зменшення від­стані між його пластинами вдвічі, якщо: а) конденсатор ві-ді­мкнений від джерела напруги; б) конденсатор приєднаний до джерела постійної напруги?

206. Відстань d між пластинами плоского конденсатора дорівнює 2 см, різниця потен­ціалів U = 6 кВ. Заряд кожної пластини 10 нКл. Знайти енергію поля конденсатора й силу F взаємного притягання пластин.

207. Пластини плоского конденсатора площею 0,01 м² кожна притягуються одна до одної із силою 0,03 Н. Простір між пластинами заповнений слюдою. Знайти заряди на пластинах, напруженість поля між ними й енергію зарядженого кон­денсатора.

208. Плоский повітряний конденсатор ємністю 10^-10 Ф зарядили до напруги 300 В. Пі­сля відключення від джерела напруги відстань між пластинами конденсатора була збільшена в 5 разів. Визначити напругу на конденсаторі після розсування пластин і виконану при цьому роботу.

209. Плоский конденсатор площею пластин 300 см² кожна заряджений до напруги 1 кВ. Відстань між пластинами 4 см. Діелектрик скло. Визначити енергію кон­денсатора й густину енергії поля.