Energia kondensatora

Jak zmieni się energia kondensatora, jeżeli rozsuniemy jego okładki o powierzchni 200 cm2 z odległości 10 cm na 50 cm, jeżeli założymy, że był on cały czas podłączony do baterii o różnicy potencjałów U = 300V?

Liceum Fizyka

Odpowiedź eSzkola.pl

Justyna Ekspert eSzkola.pl

16.04.2020 10:14

Dane i szukane z zadania:

$S=200cm^2=0,02m^2$

$d_1=10cm=0,1m$

$d_2=50cm=0,5m$

$U=300V$

$\epsilon _0=8,85*10^{-12} \frac{C^2}{N*m^2}$

Pojemność kondensatora przed rozsunięciem okładek:

$C_1= \frac{ \epsilon _0S}{d_1}$

Pojemność kondensatora po rozsunięciu okładek:

$C_2= \frac{ \epsilon _0S}{d_2}$

Kondensator podłączony jest do żródła w postaci baterii, więc U = const. Energię kondensatora wyznaczamy ze wzoru:

$E= \frac{CU^2}{2}$

Energia kondensatora przed rozsunięciem wynosi:

$E_1= \frac{C_1U^2}{2} = \frac{ \epsilon_0 SU^2}{2d_1}$

Energia kondensatora po rozsunięciu wynosi:

$E_2= \frac{C_2U^2}{2} = \frac{ \epsilon_0 SU^2}{2d_2}$

Obliczamy zmienę energi:

$E_1-E_2= \frac{ \epsilon_0 SU^2}{2d_1} - \frac{ \epsilon_0 SU^2}{2d_2} = \frac{ \epsilon_0 SU^2}{2} ( \frac{1}{d_1} - \frac{1}{d_2} )$

$E_1-E_2= \frac{8,85*10^{-12} \frac{C^2}{Nm}*0,02m^2*(300V)^2 }{2} ( \frac{1}{0,001m} -\frac{1}{0,005m})=6,372*10^{-6}J$

Odp. W kondensatorze energia zmieni się o 6,372*10^-6 J.

Dzięki! 1

Znasz odpowiedź na to pytanie?

Wszystkie odpowiedzi (0)

Energia kondensatora

Odpowiedź eSzkola.pl

Rozwiąż również: