Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RjqT6nTLDbKHs1

Ćwiczenie 1

Zaznacz zdania fałszywe:

W kondensatorze płaskim pojemność rośnie z wzrostem powierzchni okładek.
W kondensatorze płaskim pojemność rośnie wraz z wzrostem odległości między okładkami.
W kondensatorze płaskim pojemność jest największa, gdy przestrzeń między okładkami jest pusta (wypełniona powietrzem).
W kondensatorze płaskim pojemność zależy tylko od materiału, z którego zostały wykonane okładki.

R1SNRFxEeHkke1

Ćwiczenie 2

Połącz ze sobą przyczynę i skutek:

Pojemność wzrosła dwukrotnie, Pojemność nie uległa zmianie, Pojemność wzrosła czterokrotnie, Pojemność zmalała dwukrotnie

Odległość między okładkami wzrosła dwukrotnie
Powierzchnia okładek wzrosła dwukrotnie
Powierzchnia okładek wzrosła dwukrotnie oraz odległość między okładkami wzrosła dwukrotnie
Powierzchnia okładek wzrosła dwukrotnie a odległość między okładkami zmalała dwukrotnie

R11BYtk4VwAvr

Ćwiczenie 2

R9JHiIfmU9bZL1

Ćwiczenie 3

Wskaż prawidłowe stwierdzenie:

1. Pole elektrostatyczne między okładkami kondensatora płaskiego jest {centralne} / {#jednorodne}, a jego linie są {równoległe} /{#prostopadłe} do powierzchni okładek.

2. Jeśli zwiększymy wartość ładunku na okładkach kondensatora płaskiego, to jego potencjał się {zmniejszy} / {#zwiększy}.

3. Pojemność kondensatora płaskiego z dielektrykiem między okładkami jest {mniejsza} / {#większa} niż kondensatora próżniowego.

R1ev0ciQozJEJ1

Ćwiczenie 4

Na każdej z okładek kondensatora zgromadzono ładunek o wartości 2 nC, w wyniku czego na kondensatorze pojawiła się różnica potencjałów o wartości 2 V. Jaka jest pojemność tego kondensatora?

Odpowiedź:
$C$ = ............ nF.

RNzaacBV9AbED1

Ćwiczenie 5

Poniżej podano ładunek zgromadzony na trzech kondensatorach oraz różnicę potencjał na nich. Który z tych kondensatorów ma największą pojemność?

Q = 1 μC, U = 1 mV
Q = 1 nC, U = 1 V
Q = 1 nC, U = 1 mV

Ćwiczenie 6

R1H4m5ug0reeo

W próżniowym kondensatorze płaskim o powierzchni okładek 5 cm² i odległości między nimi 2 cm zmieniono odległość okładek od siebie. Po tej zmianie pojemność kondensatora wynosi 25·10^-14 F.

Czy okładki kondensatora rozsunięto, czy zbliżono do siebie?
O ile zmieniła się odległość między okładkami.

Odpowiedź podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.
Przyjmij, że przenikalność elektryczna próżni wynosi $ε_{0}$ = 8,85 · 10^-12 F⋅m^-1.

Odpowiedź:
Wpisz '1' jest okładki rozsunięto i '2' jeśli zbliżono: .............
Zmiana odległości między okładkami jest równa: ............ cm.

Po zmianie odległości między okładkami kondensatora odległość ta wynosi:

C = \frac{ε_{0} \cdot S}{d} \Rightarrow d = \frac{ε_{0} \cdot S}{C} = \frac{8, 85 \cdot 10^{- 12} \frac{F}{m} \cdot 5 {cm}^{2}}{25 \cdot 10^{- 14} F} = \dots = 1, 77 cm .

Jest ona zatem mniejsza niż odległość początkowa.

Zmiana odległości wynosi:

Δ d = 2 cm - 1, 77 cm = 0, 23 cm .

Ćwiczenie 7

RUenQkn4hCd8V

Rozważ kondensator płaski o powierzchni okładek 3 cm² i odległości między nimi 1 cm. Między okładkami tego kondensatora umieszczono szkło o względnej przenikalności elektrycznej $ε_{r}$ = 4,5, a następnie zastąpiono je porcelaną o względnej przenikalności elektrycznej równej 6,5.

W jaki sposób zmiana dielektryka między okładkami kondensatora wpłynęła na jego pojemność? Oblicz zmianę pojemności ΔC. Wynik podaj w femtofaradach (1 fF=10^-15 F), z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.

Załóż, że przenikalność elektryczna próżni wynosi $ε_{0}$ = 8,85 · 10^-12 F⋅m^-1.

Odpowiedź:
Wpisz 'a' jest pojemność wzrosła lub 'b' jeśli zmalała: .............
Zmiana pojemności kondensatora jest równa ΔC = ............ fF.

Dla kondensatora z szkłem:

C_{s z} = \frac{ε_{0} \cdot ε_{r} \cdot S}{d} = \frac{8, 85 \cdot 10^{- 12} \frac{F}{m} \cdot 4, 5 \cdot 3 {cm}^{2}}{1 cm} = \dots = 1194, 75 fF .

Dla kondensatora z porcelaną:

C_{p} = \frac{ε_{0} \cdot ε_{r} \cdot S}{d} = \frac{8, 85 \cdot 10^{- 12} \frac{F}{m} \cdot 6, 5 \cdot 3 {cm}^{2}}{1 cm} = \dots = 1725, 75 fF .

Różnica w pojemnościach:

C_{p} - C_{s z} = 1725, 75 fF - 1194, 75 fF = 531 fF \approx 530 fF .

Ćwiczenie 8

Mamy kondensator płaski z przestrzenią miedzy okładkami wypełnioną dielektrykiem. Wiemy, że przy napięciu 1 V na okładkach zgromadzono ładunek równy Q = 1 muC. W pewnym momencie usunięto dielektryk i umieszczono kondensator w kloszu podłączonym do pompy próżniowej. Przyjmując, że w próżni pojemność tego kondensatora wynosiła w przybliżeniu 0,22 muF, sprawdź który z podanych w tabeli poniżej dielektryków był wcześniej umieszczony między okładkami.

Materiał	Względna przenikalność elektryczna
1- próżnia	1,0000
2- powietrze	1,0005
3- teflon	2,1
4- polietylen	2,3
5 - papier	3,5
6 - szkło	4,5
7 - porcelana	6,5
8 - woda	78

RLrPXxAx5wfDj

Odpowiedź:

Wpisz numer, pod jakim dany dielektryk występuje w tabeli: .............

Pojemność kondensatora próżniowego jest dana wzorem:

C_{0} = \frac{ε_{0} \cdot S}{d} = \frac{Q}{U},

a kondensatora z dielektrykiem:

C_{r} = \frac{ε_{0} \cdot ε_{r} \cdot S}{d} = ε_{r} \frac{Q}{U} .

Dzieląc stronami powyższe wzory dostajemy:

ε_{r} = \frac{C_{r}}{C_{0}} .

Wirtualne laboratorium WL‑I

Dla nauczyciela