9. Раскройте сущность понятия «емкость конденсатора».
Запишите математическое выражение для вычисления емкости плоского конденсатора и укажите единицы измерения.
Определите толщину диэлектрика и площадь пластин плоского конденсатора, который имеет емкость 20 пФ. Конденсатор должен быть рассчитан на рабочее напряжение 20 кВ и 4 -х кратный запас прочности.
Слюдяной диэлектрик конденсатора имеет пробивную напряженность
Епроб=800 кВ/см и относительную диэлектрическую проницаемость среды
εr =6,28.
ОТВЕТ
Наибольшее значение для практики имеют системы из двух проводников, получающих равные по величине, но противоположные по знаку заряды. Устройства из двух изолированных друг от друга проводников, которые получают равные по величине, но противоположные по знаку заряды, называются конденсаторами.
Проводники конденсатора, имея равные по величине, но противоположные по знаку заряды, имеют разные потенциалы φ1и φ2. Следовательно, между проводниками имеется напряжение U= φ1_- φ2
Величина, характеризующая связь заряда конденсатора с напряжением между его обкладками, численно равная отношению заряда к напряжению, называется емкостью конденсатора:
Конденсатор называется плоским, если его обкладками являются две плоскопараллельные металлические пластины
С=·ε0·εr·S/d, где
d — расстояние между пластинами конденсатора (толщина диэлектрика) м.
Ф/м электрическая постоянная
εr- - относительная диэлектрическая проницаемость среды
S -площадь пластины конденсатора
Определяем
рабочую напряженность
Толщина
диэлектрика
Площадь
пластин
10. Выскажите суждение, с какой целью применяется последовательное и параллельное соединение конденсаторов.
Изобразите параллельное соединение конденсаторов и запишите математические выражения для вычисления эквивалентного заряда и эквивалентной емкости для такого соединения.
Определите эквивалентную емкость соединения конденсаторов, схема которого представлена на рисунке. Величина емкости конденсатора составляет:С1=С2=1мкФ, С3=2мкФ.
Рассчитайте напряжение всей цепи UAB, если заряд Q2=10 мкКл.
Ответ
последовательное соединение конденсаторов применяется для уменьшения емкости, т.к эквивалентная емкость получается меньше, чем у каждого из конденсаторов. Параллельное соединение конденсаторов служит для увеличения емкости.
Qab=Q1+Q2+Q3 –эквивалентный заряд
Cab=C1+C2+C3- эквивалентная емкость
Емкость
параллельного соединения
11. Дайте определение понятию «магнитная индукция».
Сформулируйте правило определения направления линий магнитной индукции.
Определите ток, протекающий по проводнику, если магнитная индукция в точке, отстоящей от прямолинейного проводника на расстоянии 10 см, составляет В= 0,002 Тл. Проводник находится в воздушной среде.
ОТВЕТЫ
Магнитная индукция — векторная величина, характеризующая магнитное поле и определяющая силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля.
В численном выражении магнитная индукция равна отношению силы, действующей на заряженную частицу, к произведению заряда Q и скорости частицы v, направленной так, что эта сила максимальна:
Тл(тесла)
Графически магнитное поле можно изобразить с помощью линий магнитной индукции.
Линию магнитной индукции проводят так, чтобы в каждой точке этой линии касательная к ней совпадала с вектором магнитной индукции.
Направление вектора магнитной индукции перпендикулярно векторам силы и скорости и совпадает с поступательным перемещением правого винта (или буравчика),Направление магнитной индукции прямолинейного проводника с током определяется с помощью правила буравчика: если направление поступательного движения буравчика совместить с направлением тока в проводе, то вращение рукоятки покажет направление линий магнитной индукции.
Кольцевая катушка с обмоткой на сердечнике создает магнитное поле только внутри витков. Направление линий индукции магнитного поля катушки или контура с током тоже определяется правилом буравчика, но в другой формулировке: если рукоятку буравчика вращать по направлению тока в витках, то поступательное перемещение.
Определить
