Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 18. 05. 2020 15:58

panda112
Zelenáč
Příspěvky: 9
Pozice: student
Reputace:   
 

Elekrický náboj

Dobrý den, chtěl bych poprosit o pomoc s postupem těchto příkladů.

Deskový kondenzátor byl nabit a pak odpojen od zdroje napětí a ponořen do kapalného dielektrika. V důsledku toho: vzroste kapacita, zmenší se intenzita elektrického pole

Dvě desky kondenzátoru, mezi nimiž je vzduch, jsou připevněny na izolovaných tyčích tak, že vzdálenost mezi deskami je d. K deskám se připojí baterie a po jejich nabití se odpojí. Desky se pak posunou do vzdálenosti 2d. Zanedbáme-li stejnorodost pole na krajích, která z následujících veličin zvětší svou velikost dvakrát?
A.náboj na deskách
B.energie kondenzátoru
C.kapacita kondenzátoru
D.intenzita elektrického pole
Správná odpověď je energie kondenzátoru, ale myslím si že je to kapacita kondenzátoru. Proč to tak není?

Předem Všem děkuji.

Offline

 

#2 18. 05. 2020 22:11

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5360
Reputace:   130 
 

Re: Elekrický náboj

Ad 2)

Náboj se nezmění, pokud je kondenzátor odpojený
Kapacita se při zvětšování vzdálenosti zmenšuje

S intenzitou el. pole je to složitější ... v homogenním poli je E = U/d, jenže napětí je zase svázané s nábojem přes kapacitu, Q = U*C, takže U = Q/C. A kapacita se nám snížila 2x, protože se d zvýšilo 2x. Takže napětí se zvýší taky 2x, ale protože je i d 2x vyšší, zůstává E beze změny.

Lze to odvodit i přímo, z Gaussovy věty, že intenzita E závisí jen na náboji, a když se nezmění náboj, nezmění se ani tok E, takže v homogenním poli ani to E.

Takže zbývá energie.

Offline

 

#3 19. 05. 2020 12:58

panda112
Zelenáč
Příspěvky: 9
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Elekrický náboj

Prosím Vás a ten první příklad proč je u něho správná odpověď vzroste kapacita, zmenší se intenzita elektrického pole
Nevíte to někdo prosím?

Offline

 

#4 19. 05. 2020 13:24

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: Elekrický náboj

↑ panda112:
Ponorením do dielektrika vzrástla permitivita prostredia $\varepsilon $ a teda vzrástla aj kapacita kondenzátora, lebo pre ňu platí $C=\varepsilon \frac{S}{d}$, plocha platní $S$ a vzdialenosť $d$ sa nezmenili.

Ako spomenul kolega ↑ MichalAld:, náboj $Q$ na platniach sa po odpojení od zdroja nezmení a pre napätie medzi doskami platí $U=Q/C$.

Ponorením do dielektrika vzrástla kapacita $C$ čo pre napätie $U$ znamená pokles v porovnaní s hodnotou na vzduchu. A keďže intenzita $E=U/d$ a hodnota napätia $U$ sa zmenila (klesla), zákonite sa zmení aj hodnota $E$ (tiež klesne).

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson