Question

Kondensator płaski o pojemności 10 mF podłączono do napięcia 1000V. Następnie odsunięto okładki tego kondensatora na odległość 2 razy większą. Jaką pracę przy tym wykonano? a)Kondensator odłączono od źródła napięcia b)Kondensator jest cały czas podłączony

Wzory, które mam niby wykorzystać:

W=E2-E1

W=U*Q/2

C=Q/U

C=ε0*εR*S/d

W-praca

E-energia

U-napięcie

Q-ładunek

C-pojemność kondensatora

ε0-(epsilon zero)przenikalność dielektryczna próżni(8,85*10^-12)

εr-(espilon r)przenikalność dielektryczna ośrodka(powietrze: εr=1)

S- powierzchnia okładek

d-odległość między okładkami

Pomocy, nic z tego zadania nie ogarniam.

Answer 1

a)Skoro kond. odłączono od zródła napięcia to nie może zmienić się ładunek Q (nie odpłynie ani nie przypłynie).Q=const.

E1=U*Q/2

C=...S/d ze wzoru wynika ze gdy d wzrośnie 2 razy to C zmaleje 2 razy

C=Q/U i C maleje2x i Q= const. to U wzrosnie 2x czyli

E2=2U*Q/2=UQ ostatecznie

W=E2-E1=UQ/2=CU^2/2  (wykorzystałem C=Q/U)

W=10*10^(-3)(10^3)^2/2=5kJ

b)Jeżeli kondensator jest podłączony do zródła napięcia to U=const.

E1=UQ/2

d rośnie 2x to C maleje 2x

C=Q/U i C maleje 2x i U= const. to Q maleje 2x

E2=UQ/4 ostatecznie

W=E2-E1=UQ/4=CU^2/4=0,25kJ