Конденсатор

Плоский воздушный конденсатор ёмкостью подключённый к источнику постоянного напряжения, состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии друг от друга. Расстояние между пластинами меняется со временем так, как показано на графике.

Выберите все верные утверждения, соответствующие описанию опыта.

1. В интервале времени от до заряд конденсатора возрастает.

2. В интервале времени от до энергия конденсатора равномерно уменьшается.

3. В промежутке времени от до напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора остаётся постоянной.

4. В момент времени ёмкость конденсатора увеличилась в 5 раз по сравнению с первоначальной (при ).

5. В промежутке времени от до напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора убывает.

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения о процессах, происходящих в контуре.

1. Период электромагнитных колебаний в контуре равен 2 мс.

2. Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 5,4 мкДж.

3. В момент времени 5 мс заряд конденсатора равен нулю.

4. В момент времени 3 мс энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума.

5. За первые 6 мс энергия электрического поля конденсатора достигла своего максимума 4 раза.

Ответ:

Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В момент переключатель K переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б отображают изменения с течением времени физических величин, характеризующих возникшие после этого свободные электромагнитные колебания в контуре ( — период колебаний).

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут отображать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) сила тока в катушке

2) заряд левой обкладки конденсатора

3) заряд правой обкладки конденсатора

4) энергия магнитного поля катушки

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора электроёмкостью 50 мкФ и катушки индуктивности. Заряд на одной из пластин конденсатора изменяется во времени в соответствии с формулой (все величины выражены в СИ).

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени в условиях данной задачи.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивностью Напряжение на пластинах конденсатора изменяется во времени в соответствии с формулой

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Необходимо экспериментально изучить зависимость заряда, накопленного конденсатором, от ЭДС аккумулятора. Какие две схемы следует использовать для проведения такого исследования?

Ответ:

В электрической схеме, состоящей из катушки индуктивностью и четырех проводящих пластин, каждая площадью расположенных на расстоянии друг от друга, ключ K разомкнут (см. рисунок). Пластина 3 заряжена зарядом

1. Найти заряды пластин после замыкания ключа K в момент, когда ток через катушку мак­си­ма­лен.

2. Найти максимальный ток через катушку.

Омическим сопротивлением в схеме пренебречь.

Проводник массой и длиной подвешен к диэлектрику с помощью двух одинаковых проводящих пружин общей жесткостью Однородное магнитное поле с индукцией направлено перпендикулярно плоскости чертежа. К верхним концам пружины присоединен конденсатор емкостью Пренебрегая сопротивлением, собственной индуктивностью и емкостью проводников, определить период колебаний системы в вертикальной плоскости.

Конденсатор емкостью заряженный до разности потенциалов подключается через большое сопротивление к батарее с ЭДС Определить количество тепла, которое выделится при зарядке конденсатора до напряжения

Конденсатор емкостью заряженный до напряжения разряжается через резистор с большим сопротивлением и батарею с ЭДС Определить количество тепла, выделившееся при разрядке конденсатора.

Конденсатор емкостью заряженный до разности потенциалов подключается через большое сопротивление к батарее с ЭДС Определить количество теплоты, которое выделится при перезарядке конденсатора.

В схеме, изображенной на рисунке, известны емкости конденсаторов и Определить разность потенциалов между точками и ЭДС источника равен

Конденсатор емкостью длительное время подключен к аккумулятору с ЭДС через ключ (см. рисунок). Какое количество теплоты выделится в цепи после переключения ключа из положения 1 в положение 2?

Цепь, показанная на рисунке, находилась достаточно долго в состоянии с замкнутым ключом В некоторый момент времени ключ разомкнули. Какое количество теплоты выделится на резисторе после размыкания ключа? При расчетах положить: Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

В цепи, показанной на рисунке, ключ K долгое время замкнут. ЭДС источника Внутреннее сопротивление источника равно Индуктивность катушки равна Ключ размыкают. Определите напряжение на конденсаторе, емкость которого равна в тот момент времени, когда сила тока в катушке будет равна

Конденсатор емкостью заряженный до напряжения разряжается на катушку с индуктивностью и сопротивлением Какое количество теплоты выделится в катушке к тому моменту, когда сила тока в ней достигнет наибольшего значения

Период свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, равен 6,3 мкс. Амплитуда колебаний силы тока В момент времени сила тока в катушке равна 3 мА. Найдите заряд конденсатора в этот момент.

Источник постоянного напряжения с ЭДС 100 В подключён через резистор к конденсатору, расстояние между пластинами которого можно изменять (см. рисунок). Пластины медленно раздвинули, совершив при этом работу 90 мкДж против сил притяжения пластин. Насколько изменилась ёмкость конденсатора, если за время движения пластин на резисторе выделилось количество теплоты 40 мкДж?

В таблице приведены значения силы тока в идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, измеренные с точностью до 1 мА в последовательные моменты времени.

Амплитуда напряжения на конденсаторе Найдите значение электроёмкости конденсатора.

До замыкания ключа конденсаторы и были заряжены до напряжений и как показано на рисунке. Какая энергия выделится на сопротивлении после замыкания ключа?

В электрической цепи, показанной на рисунке, ключ К длительное время находится в положении 1. За длительное время после перевода ключа К в положение 2 изменение заряда на правой обкладке конденсатора Найдите электроёмкость конденсатора

В электрической цепи, показанной на рисунке, емкость конденсатора равна ЭДС источника равен его внутреннее сопротивление К источнику подключены два одинаковых резистора сопротивлением Ключ К длительное время находится в положении 1. Определить изменение заряда на верхней обкладке конденсатора.

Батарея из четырёх конденсаторов электроемкостью и подключена к источнику постоянного тока с ЭДС и внутренним сопротивлением (см. рисунок). Определите энергию конденсатора

Протон влетает в электрическое поле конденсатора в точке, находящейся посередине между его пластинами (см. рисунок). Чему должна быть равна минимальная скорость, с которой влетает протон в конденсатор, чтобы он смог вылететь из него? Длина пластин конденсатора 5 см, расстояние между пластинами 1 см, разность потенциалов между пластинами конденсатора 50 В. Силой тяжести пренебречь.

Первоначально незаряженные конденсаторы соединили по схеме, изображенной на рисунке. Затем конденсаторы зарядили так, что на клеммах схемы образовались потенциалы Определить потенциал точки

Определить, какой заряд пройдет через гальванометр при замыкании ключа К. Значение ЭДС и ёмкости конденсаторов и заданы.

Конденсатор емкостью заряженный до напряжения подключают к источнику через катушку индуктивности как показано на рисунке.

1. Найдите максимальное напряжение до которого зарядится конденсатор.

2. Найдите зависимость заряда на правой пластине конденсатора от времени. Изобразите график

Найти напряжение на каждом конденсаторе. Все емкости известны, напряжение между выводами схемы равно

Найти эквивалентную емкость батареи конденсаторов емкостями и соединенных, как показано на рисунке.

Определить емкость батареи конденсаторов, если емкости всех конденсаторов одинаковы и равны

Заряженный конденсатор. В цепи, схема которой изображена на рисунке, известна ЭДС идеальной батареи, ёмкость конденсатора обе пластины которого имеют начальный положительный заряд и сопротивление резистора В начальный момент ключ разомкнут. Затем его замыкают. Определите:

a. силу тока в цепи сразу после замыкания ключа

b. силу тока идущего через источник в момент, когда пластины конденсатора начнут притягиваться друг к другу.

Определить заряд конденсатора в схеме. Сопротивления резисторов = = = = ЭДС внутреннее сопротивление источника емкость конденсатора

Определить напряжение на конденсаторах и в схеме, если известно, что при замыкании резистора с сопротивлением накоротко ток через батарею возрастет в 3 раза. ЭДС батареи равна

Электрическая схема состоит из последовательно соединенных резистора с сопротивлением конденсатора и батареи с внутренним сопротивлением Параллельно конденсатору подключили резистор с сопротивлением Во сколько раз изменится энергия конденсатора после того, как напряжение на нем станет постоянным?

Конденсатор емкостью заряженный до напряжения через резистор соединяют с незаряженным конденсатором емкостью Найти количество теплоты, выделившееся в процессе перезарядки конденсаторов.

Начертите эквивалентную схему к цепи, изображенной на рисунке. Найдите напряжения на всех конденсаторах. Все подписанные на схеме величины считать известными, провода — идеальными.

Конденсатор емкостью зарядили до разности потенциалов и отключили от источника. Затем пространство между обкладками заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью Определить, на какую величину изменится энергия конденсатора.

Два одинаковых плоских конденсатора, один из которых заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью соединены как показано на рисунке и заряжены до напряжения Какую работу нужно совершить, чтобы вытащить диэлектрическую пластинку из конденсатора? Емкость пустого конденсатора равна

К аккумулятору с ЭДС 50 В и внутренним сопротивлением 4 Ом подключили лампу сопротивлением 10 Ом и резистор сопротивлением 15 Ом, а также конденсатор ёмкостью 100 мкФ (см. рисунок). Спустя длительный промежуток времени ключ К размыкают. Какое количество теплоты выделится после этого на лампе?

В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС источника тока равна 12 В, емкость конденсатора 2 мФ, индуктивность катушки 5 мГн, сопротивление лампы 5 Ом и сопротивление резистора 3 Ом. В начальный момент времени ключ K замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением источника тока и проводов пренебречь.