Урок 110. Решение задач. Конденсаторы

РАЗДЕЛ II. Поурочные разработки по физике к учебнику Г. Я. Мякишева, Б. Б. Буховцева, Н. Н. Сотского

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Урок 110. Решение задач. Конденсаторы

Цель: учить применять физические законы при решении задач.

Ход урока

1. Два плоских воздушных конденсатора с одинаковыми емкостями С = 10 пФ соединены последовательно. На сколько изменится емкость конденсаторов, если пространство между пластинами одного из них заполнить диэлектриком с Диэлектрической проницаемостью е = 2? (1,7 пФ)

2. Три последовательно соединенных конденсатора с емкостями С₁ = 100 пФ, С₂ = 200 пФ, С₃ = 500 пФ подключены к источнику тока, который сообщил им заряд q = 10 нКл. Найти напряжение на конденсаторах U₁, U₂, U₃, напряжение источника тока U и емкость всех конденсаторов С₀ (U₁ = 30 В, U₂ = 15 В, U₃ = 6 В, U = 51 В, С₀ = 59 пФ)

3. Плоский воздушный конденсатор, заряженный до разности потенциалов U₀“50 В, отключен от источника тока. После этого в конденсатор параллельно обкладкам вносят проводящую пластину толщиной d_n = 1 мм. Расстояние между обкладками d = 5 мм, площади обкладок и пластинок одинаковы. Найти разность потенциалов U между обкладками конденсатора с проводящей пластиной. (U = 40 В)

4. Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено тремя диэлектрическими пластинами равной толщины d = 2 мм из стекла (е₁ = 7), слюды (е₂ = 6) и парафина (е₃ = 2). Площади обкладок и пластинок одинаковы и равны S = 200 см². Найти емкость С такого конденсатора. (С = 90 пФ)

5. При разрядке батареи, состоящей из n = 20 параллельно включенных конденсаторов с одинаковыми емкостями С = 4 мкФ, выделилось количество теплоты Q = 10 Дж. До какой разницы потенциалов были заряжены конденсаторы. (500 В)

6. Какое количество теплоты Q выделится при заземлении заряженного до потенциала j = 3000 В шара радиуса R = 5 см? (25 мкДж)

7. Плоский воздушный конденсатор зарядили до разности потенциалов U₀ = 200 В, затем конденсатор отключили от источника тока. Какой станет разность потенциалов между пластинами, если расстояние между ними увеличить от d₀ = 0,2 мм до d = 0,7 мм, а расстояние между пластинами заполнить слюдой (е = 7). (100 В)

8. Пластины плоского воздушного конденсатора присоединены к источнику тока с напряжением U = 600 В. Площадь квадратной пластины конденсатора S₀ = 100 см², расстояние между пластинами d = 0,1 см. Какой ток будет проходить по проводам при параллельном перемещении одной пластины вдоль другой со скоростью v = 6 см/с? (I = 32 мА)

Домашнее задание

П. 103, 102.