Электрическая емкость. Конденсаторы

21. Определить электроемкость плоского воздушного конденсатора, площадь пластин которого равна 0,001 м², а расстояние между ними 1 мм.

22. Электроемкость плоского воздушного конденсатора равна 1,5 мкФ. Расстояние между пластинами равно 5 мм. Какова будет электроемкость конденсатора, если площадь пластин уменьшиться в два раза?

23. Конденсатору, электроемкость которого равна 10 пФ, сообщили заряд 1 пКл. Определить энергию конденсатора.

24. Конденсаторы соединены так, как это показано на рисунке. Найти общую емкость батареи, если С₁=0,2 мкФ; С₂=0,1 мкФ; С₃=0,3 мкФ; С₄=0,4 мкФ.

25. Конденсаторы, емкости которых С₁=0,2 мкФ; С₂=0,6 мкФ; С₃=0,3 мкФ; С₄=0,5 мкФ соединены так, как это показано на рисунке. Найти общую емкость батареи.

Энергия электрического поля

26. Конденсатору, электроемкость которого равна 10 пФ, сообщили заряд 1 пКл. Определить энергию конденсатора.

27. Какое количество теплоты выделится при разрядке плоского воздушного конденсатора, если разность потенциалов между его пластинами 15 кВ, расстояние между пластинами 1 мм, а площадь каждой пластины 500 см².

28. Найти объемную плотность энергии электрического поля плоского воздушного конденсатора, если расстояние между его пластинами 5 мм и конденсатор заряжен до разности потенциалов 17 кВ.

29. Плоский воздушный конденсатор с площадью пластины, равной 100 см², заряжен до разности потенциалов 500 В. Определить работу внешних сил по раздвижению пластин от расстояния 10 мм до расстояния 20 мм.

Постоянный электрический ток Основные формулы

1. Сила тока I

Величина, измеряемая зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника за единицу времени называется мгновенным значением силы электрического тока.

Если направление и сила электрического тока не изменяется с течением времени, электрический ток называется постоянным.

2. Плотность электрического тока – векторная величина, равная силе электрического тока, протекающего через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению движения положительных носителей заряда.

3. Сопротивление однородного проводника r

;

- длина проводника, - площадь поперечного сечения,

- удельное сопротивление проводника.

4. Удельное сопротивление проводника - физическая величина, численно равная сопротивлению проводника из данного материала, имеющего форму куба с ребром в 1 м при пропускании тока параллельно его грани.

5. Сопротивление соединения проводников:

последовательного

параллельного

- сопротивление i-го проводника, n – число проводников.

6. Закон Ома

1. Для неоднородного участка электрической цепи

;

2. Для однородного участка цепи, не содержащего источников тока

;

3. Для замкнутой цепи

;

здесь - разность потенциалов на концах участка цепи, - ЭДС (электродвижущая сила) источников тока, входящих в участок, U – напряжение на участке цепи, R – сопротивление цепи (участка), - внутреннее сопротивление источников тока, - ЭДС всех источников тока в цепи.

7. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей

1. Алгебраическая сумма токов в узле тока равна нулю

2. В замкнутом контуре алгебраическая сумма падений напряжений в участках этого контура равна алгебраической сумме электродвижущих сил (ЭДС), включенных в этот контур:

7. Работа электрического тока А

работа совершаемая электростатическим полем и сторонними силами в участке постоянного тока за время t.

1 электроновольт (1 эВ) – работа совершаемая электрическим током над элементарным зарядом при перемещении его между точками с разностью потенциалов 1 Вольт.

7. Мощность электрического тока Р

7. Закон Джоуля – Ленца

Q – количество теплоты, выделяющееся в участке цепи за время t.

Если сила тока изменяется со временем, то используется закон Джоуля – Ленца в дифференциальной форме