2.5 Электроёмкость. Конденсаторы.

Задача 1. Если проводящий шар из воздуха поместить в среду с дидактической проницаемостью 2 и увеличить радиус шара в 2 раза, то емкость шара:

Ответ: увеличится в 4 раза.

Задача 2. Две проводящие сферы имеют одинаковые по величине и знаку заряды. Сферы соединили проводником, емкостью которо­го можно пренебречь. Заряды сфер:

Ответ: среди приведённых ответов нет правильного.

Задача 3. Шар емкостью С₁, заряженный до потенциала , находится на большом расстоянии от шара емкостью С₂, заряженного до потенциала . Если их соединить тонким проводником, то потенциал шаров после соединения будет равен:

Ответ: (С1ф1+С2ф2)/(С1+С2)

Задача 4. Плоский воздушный конденсатор емкостью С подсоединен к источнику постоянного напряжения U. Если заполнить такой конденсатор диэлектриком с диэлектрической проницаемостью то через источник пройдет заряд, равный:

Ответ: (Е-1)*СU

Задача 5. Расстояние между пластинами плоского заряженного и отключенного от источника энергии конденсатора увеличили в 3 раза. Напряженность поля и напряжение между пластинами конденсатора при этом:

Ответ: не изменилась, увеличилось в 3 раза.

Задача 6. Плоский воздушный конденсатор состоит из трех пластин, соединенных как показано на рис. Если площадь каждой пластины 100 см², а расстояние между пластинами 5,0 мм, то емкость конденсатора равна:

Ответ: 35 пФ

Задача 7. Между пластинами плоского воздушного конденсатора емкостью С_о вставляют две одинаковые по толщине пластины из диэлектрика с проницаемостями и , которые плотно прилегают к обкладкам конденсатора (рис.). Емкость такого конденсатора равна:

Ответ: (2С0*E1*E2)/(E1+E2)

Задача 8. Емкость представленной на рисунке батареи конденсаторов равна:

Ответ: (C1+C2)/2

Задача 9. Два плоских конденсатора емкостью 10 пФ каждый соединены в батарею последовательно. Если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью , то емкость батареи:

Ответ: увеличится на 1,7 пФ

Задача 10. К батарее конденсаторов подключен источник постоянного напряжения (рис.). Наибольшее напряжение будет на конденсаторе:

Ответ: С

Задача 11. Три конденсатора с емкостями С₁= 1,0 мкФ, С₂ = 2,0 мкФ и С₃ = 3,0 мкФ соединены, как показано на рис., и подключены к источнику тока с ЭДС 12 В. Заряды на каждом конденсаторе равны:

Ответ: 10 мкКл; 4,0 мкКл; 6,0 мкКл.

Задача 12. Батарею параллельно соединенных конденсаторов с емкостями С₁ = 1,0 мкФ и С₂ = 2,0 мкФ сначала подсоединяют к источнику с ЭДС, равной 6,0 В (ключ К в положении 1). Затем ключ переводят в положение 2, соединяя батарею с незаряженным конденсатором емкостью С₃ = 3,0 мкФ (рис.). Конденсатор С₃ получит при этом заряд, равный:

Ответ: 9 мкКл.

Задача 13. Конденсатор отключили от источника электрического напряжения. Вследствие утечки заряд конденсатора уменьшился вдвое. Энергия электрического поля конденсатора:

Ответ: уменьшилась в 4 раза.

Задача 14. В импульсной фотовспышке лампа питается от конденсатора емкостью 800 мкФ, заряженного до напряжения 300 В. Если продолжительность разрядки составляет 2,4 мс, то средняя мощность вспышки равна:

Ответ: 15 кВт.

Задача 15. Площадь пластины плоского конденсатора 100 см². Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено слюдой ( ). Заряд на пластине конденсатора 3,0 нКл. Сила взаимного притяжения пластин равна:

Ответ: 8,5 мкН

Задача 16. Энергия плоского воздушного заряженного копденсато отключенного от источника тока, равна W. Чтобы увеличить расстояние между пластинами такого конденсатора в 3 раза, необходимо совершить работу, равную:

Ответ: 2W.

Задача 17. Два конденсатора с емкостями С₁ и С₂ зарядили до разности потенциалов U₁ и U₂ и соединили параллельно а) одноименными пластинами; б) разноименными пластинами. Количество теплоты, которое выделится при таком соединении равно:

Ответ: (C1*C2*(U1-U2)^2)/2(C1+C2)

Задача 18. Плоский конденсатор с квадратными пластинами а*а и расстоянием между ними d присоединен к источнику тока с электродвижущей силой . В пространство между пластинами вдвигают с постоянной скоростью v стеклянную пластинку толщиной d и шириной а. Диэлектрическая проницаемость стекла равна . Если сопротивлением источника тока и подводящих проводов пренебречь, то сила тока, проходящего по подводящим проводам, равна:

Ответ: E*((E0*E*av)/d)