Film samouczek
Pojemność elektryczna przewodnika
Czy wiesz, że nasza planeta - Ziemia może być również traktowana jako kulisty przewodnik o promieniu R = 6370 km?
Obejrzyj film samouczek, z którego dowiesz się, jak policzyć pojemność elektryczną Ziemi. Po obejrzeniu filmu rozwiąż umieszczone poniżej polecenia, z których dowiesz się kilku ciekawostek, bezpośrednio nawiązujących do tego filmu.
Zapoznaj się z filmem samouczkiem, z którego dowiesz się, jak policzyć pojemność elektryczną Ziemi. Po obejrzeniu filmu rozwiąż umieszczone poniżej polecenia, z których dowiesz się kilku ciekawostek, bezpośrednio nawiązujących do tego filmu.
Pomówmy o ... kondensatorach. Na pewno zetknęliście się z tym pojęciem, choć na lekcjach fizyki mogło się ono jeszcze nie pojawić. Bądźcie jednak cierpliwi - ta chwila jest bliska!
Czy kondensatory łączą się z tematem tego materiału? Zdecydowanie tak!
Trzeba Wam wiedzieć, że praktyczne znaczenie pojedynczych przewodników jest niewielkie. Duże znaczenie mają za to układy dwóch przewodników zwane kondensatorami.
Porównaj rozmiar i pojemność Ziemi z rozmiarami i pojemnościami używanych obecnie w układach elektronicznych, typowych kondensatorów - liczby mogą Cię zaskoczyć.
Pojemność układu ziemia-jonosfera wynosi: Tu uzupełnij F.
Całkowity ładunek zgromadzony na powierzchni Ziemi jest równy: Tu uzupełnij C.
Na filmie samouczku pokazaliśmy, że pojemność Ziemi traktowanej jak pojedynczy przewodnik jest niewielka, bo wynosi ok. 7,1⋅10-4 F. Ziemię można również potraktować jak kondensator kulisty, w którym rolę drugiej okładki pełni jonosfera, czyli naładowana warstwa atmosfery, położona ok. 70 km nad powierzchnią Ziemi. Wiedząc, że różnica potencjałów między Ziemią i jonosferą wynosi ok. 3,50⋅105 V, wyznacz pojemność kondensatora Ziemia-jonosfera i wartość ładunku na jego okładkach. Skorzystaj ze wzorów na pojemność kondensatora kulistego, które zostały podane w podpowiedzi.
Odpowiedź:
Wyniki obliczeń podaj w notacji wykładniczej.
1. Pojemność układu ziemia-jonosfera wynosi: ............⋅10^............ F.
2. Ładunek zgromadzony na powierzchni Ziemi jest równy: ............⋅10^............ C.