Физика : задал destineenikole17

14.04.2023

Площадь пластин плоского воздушного конденсатора s = 12,5 см2, а расстояние между ними d1 = 5 мм. к пластинам конденсатора приложена разность потенциалов u = 6 кв. пластины конденсатора раздвигаются до расстояния d2 = 1 см. найти изменения электроемкости конденсатора, напряженности электрического поля и разности потентиалов между его пластинами, заряд на пластинах, а также объемной плотности энергии электрического поля, если источник питания перед раздвижением: а) не отключается; б) отключается.

Пошаговый ответ

01.10.2020, проверен экспертом

Калягина Ирина Владимировна

s Студент

Преподаватель иностранного языка (английский). По диплому также преподаватель педагогики, психологии, методист, учитель английского языка в детском саду. Последние 10 лет - в среднем профессиональном образовании

А) не отключается
изменение емкости при раздвижении пластин
ΔC=C2-C1=E0ES\d2 - E0ES\d1=E0ES\(1\d2-1\d1)
E0 - электрическая постоянная,Е0= 8,85*10^(-12) Ф\м
Е - диэлектрическая проницаемость вещества между обкладками, Е= 1
S — площадь обкладок конденсатора, S=12,5 см²=12,5· 10^(-4) м²
d — расстояние между обкладками,м
d1 = 5 мм = 5 ·10^(-3) м
d2=1 см = 1 см= 0,01 м
ΔС=8,85*10^(-12)*1*12,5*10^(-4)*(1\0,01 -1\5*10^(-3) )= 110,625*10^(-16) *(100-200)=110,625*10^(-16)*(-100)=-11062,5*10^(-16) = -1,1063*10^(-12) (Ф)
изменение потока напряженности электрического поля
ΔN=ΔES=(E2-E1)*S
Так как конденсатор не отключен от источника напряжения ,то разность потенциалов на обкладках не изменяется, а напряженность поля
E1=U\d1
E2=U\d2
ΔN=(E2-E1)*S=(U\d2-U\d1)*S=US*(1\d2-1\d1)
U-разность потенциалов, U=6 кВ=6000 В
ΔN=6000*12,5*10^(-4)*(1\0,01-1\0,005) =-7,5*(100-200)=-750 (В*м)
Изменение объемной плотности энергии электрического поля
ΔW0=E0E\2*(E2²-E1²)=E0E\2*((U\d2)² -(U\d1)²) =E0E\2*U²*(1\d2²-1\d1²)
ΔW0=8,85*10^(-12)*1\2*6000²*(1\(0,01)²-1\(0,005)²) = 4,425*10^(-12)*36000000*(10000-40000)=-4,8 (Дж\м)
б)отключается
Изменение емкости при раздвижении пластин
ΔС=8,85*10^(-12)*1*12,5*10^(-4)*(1\0,01 -1\5*10^(-3) )= 110,625*10^(-16) *(100-200)=110,625*10^(-16)*(-100)=-11062,5*10^(-16) = -1,1063*10^(-12) (Ф)
Так как конденсатор отключается от источника напряжения, то заряд на обкладках не изменяется
q1=q2
Емкость конденсатора
C=q\U
тогда
C1U1=C2U2
Емкость плоского конденсатора
С=E0ES\d
то есть
U2=C1U1\C2=(E0ES\d1\(E0ES\d1) )*U1 = (d2\d1)*U1
E1=U1\d1=q\E0ES
E2=U2\d2=q\E0ES
То есть
Е2=Е1
ΔN=(E2-E1)*S=(E2-E2)*S=0*S=0
Изменение объемной плотности энергии электрического поля
ΔW0=E0E\2*(E2²-E1²)=0
ответ (не отключался --- ΔС= -1,1063*10^(-12) Ф;ΔN=-750 В*м; ΔW0=-4,8 Дж\м;
отключался ΔС=-1,1063*10^(-12) Ф;ΔN=0 В*м; ΔW0=0 Дж\м)

Ответ тебе помог?

Полезный ответ Бесполезный ответ

Другие вопросы по предмету

Физика

9класс ракета, выпущенная вертикально вверх со скоростью 200 м/с, движется равноускоренно с ускорением g = -10 м/с2(в определите максимальную высоту её подьема (сопротивление воздуха не учитывать)

Пошаговый ответ

P Ответ дал Студент

h = (v0^2)/2g - высота подъема

h = 40000 / 19.6 = 2400 м

Физика

.(За 5 с до финиша скорость велосипедиста равнялась 27 км/ч, а на финише - 36 км/ч. найти ускорение, считая движение велосипедиста равнопеременным . какое расстояние пройдено велосипедистом ?).

Пошаговый ответ

P Ответ дал Студент

Переведем скорость велосипедиста в м/c: начальная - V ₀ = 27 : 3,6 = 7,5 м/с,

конечная - V₁ = 36 : 3,6 = 10 м/с. Тогда его ускорение

a = (V₁ - V₀) / t = (10 - 7,5) / 5 = 0,5 м/с².

Путь велосипедиста за 5 секунд равен

S = V₀ * t + a * t² / 2 = 7,5 * 5 + 0,5 * 5² / 2 = 37,5 + 6,25 = 43,75 м.

Физика

Тепловая машина за цикл, получает от нагревателя количество теплоты = 100дж и отдает холодильнику 60дж. найти кпд машины.

Пошаговый ответ

P Ответ дал Студент

КПД=(Q1-Q2)/Q1; Q1=100; Q2=60;КПД=0,4

Физика

Тело, трогаясь с места, движется с ускорением а=2м/с2. какой путь s оно пройдетза третью секунду?

Пошаговый ответ

P Ответ дал Студент

при равноускоренном движении путь ищеться по формуле S=v0t+(at2)/2, третяя секунда это время между второй секундой и третей.значит для того чтобы вычислить путь пройденный именно за ТРЕТЮЮ секунду,(а не за три секунды) нам необходимо найти разность пройденных путей за две секунды и за три. начальная скорость будет равна нулю,т.к. тело движется из состояния покоя,таким образом за 2 секунды тело пройдет путь равный S2=0*2+(2*2В КВАДРАТЕ)/2=4 метра, а за три секунды S3=0*3+(2*3 в квадрате)/2=9 метров. в итоге пройденный путь за третюю секунду будет равен S(3-2)=S3-S2, S(3-2)=9м-4м=5 м. Путь пройдунный за третюю секунду равен 5 метров

Физика

Тело массой 4кг под действием некоторой силы приобрело ускорение 2м/с2.какое ускорение приобретает тело массой 10кг под действием такой же силы?

Пошаговый ответ

P Ответ дал Студент

Дано: m1=4кг,a1=2м/с2,m2=10кг,F1=F2. F1-? a2-?

Решение:F1=m1*a1=4*2=8H ;

a2=F1/m2=8/10=0.8м/с2

Физика

Автомобиль массой m=2 т движется по выпуклому мосту со скоростью, модуль которой равен v=144 км/ч. определите модуль силы, с которой автомобиль давит на мост в его верхней точке. считайте, что вблизи верхней точки мост имеетформу дуги окружности радиусом r= 200 м

Пошаговый ответ

P Ответ дал Студент

1) p = F/S
2) F = m(g - a)
3) a = (V^2)/R
В итоге, получаем формулу
p = m(g - (V^2)/R )/S
Подставляем данные и получаем
p = 160000 Н = 160 кН

Физика

Прямоугольный ящик имеет плоские поверхности площадью s1=0,5 м2, s2=1 м2 и s3=2 м2. на какую из этих поверхностей следует положить ящик для того, чтобы сила трения при перемещении была минимальной? выберете правильный ответ. а. на s1б. на s3 в. на всех трех будет одинакова.

Пошаговый ответ

P Ответ дал Студент

На S3, так как чем больше площадь опоры, тем меньше сила трения

Физика

1)аквариум наполнен доверху водой. с какой силой давит вода на стенку сосуда длинной 50 см и высотой 30 см. 2) какой жидкостью наполнен бак, имеющий форму куба со стороной 10 см, если средняя сила давления на боковую стенку равна 3,55н? !

Пошаговый ответ

P Ответ дал Студент

1)Средняя сила давления на стенку равна

где рА = 0 — гидростатическое давление на поверхности воды (в точке А), pB = ρ⋅g⋅h — гидростатическое давление жидкости на глубине h (в точке В), S = l⋅h — площадь стенки. Тогда
ответ: 225 Н.

Физика

Определите удельное сопротивление проводника, если его длина 0,6м, площадь поперечного сечения 0,4 мм2, а сопротивление 0, 6м.

Пошаговый ответ

P Ответ дал Студент

всё легко

R=ро*l/s

ро=RS/l=0.6*0.4*10в минус 6 степени/0,6=0,4*10 в минус 6 степени

Физика

Надо! нужно написать сочинение по на тему(даётся 3 темы) без (жидкого, твёрдого,газообразного) состояния вещества нет жизни на земле. из скобок надо выбрать 1. заранее

Пошаговый ответ

P Ответ дал Студент

Вот например.

Является хорошим растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества .

Вода имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды

В атмосфере нашей планеты вода находится в виде капель малого размера, в облаках и тумане, а также в виде пара. При конденсации выводится из атмосферы в виде атмосферных осадков (дождь,снег,град,роса). В совокупности жидкая водная оболочка Земли называется гидросферой, а твёрдая криосферой. Вода является важнейшим веществом всех живых организмов на Земле. Предположительно, зарождение жизни на Земле произошло в водной среде.