Question

Płaski powietrzny kondensator i polu powierzchni okładek s=100cm2 każda i odległości między nimi d=3mm, naładowano do napięcia U=150V i odłączono od źródła, a następnie zanurzono do płynnego dielektryka o stałej dielektrycnej Er=2,5. O ile zmieni się energia kondensatora po włożeniu do dielektryka? Przenikalność elektryczna próżni Eo=8,85*10^(-12) F/m.

Answer 1

S=100 cm²=10⁻² m²

d=3 mm=3*10⁻³ m

U=150 V
εr=2,5

ε₀=8,85*10⁻¹² F/m

ΔE=?

 

ΔE=E₂-E₁

 

E₁=C₁U²/2

C₁=ε₀εrS/d

εr=1

C₂=8,85*10⁻¹²*1*10⁻²/(3*10⁻³)

C₂≈2,95*10⁻¹¹ F

E₁=(2,95*10⁻¹¹ *150²) /2

E₁=3,32*10⁻⁷ J

 

E₂=C₂U²/2

C₂=ε₀εrS/d

C₂=8,85*10⁻¹²*2,5*10⁻²/(3*10⁻³)

C₂≈7,38*10⁻¹¹ F

E₂=(7,38*10⁻¹¹*150²)/2

E₂=8,3*10⁻⁷ J

 

ΔE=8,3*10⁻⁷-3,32*10⁻⁷

ΔE=4,98*10⁻⁷ J