§ 24. Энергия электростатического поля конденсатора

Упражнение 18

1. Определите энергию электростатического поля конденсатора электроёмкостью C = 0,20 мкФ, если напряжение на нём U = 200 В.

2. Модуль напряжённости однородного электростатического поля между обкладками плоского воздушного конденсатора E equals 200 space кВ over straight м. Определите расстояние между обкладками, если площадь их перекрытия S = 100 см2, а энергия электростатического поля конденсатора W = 35,4 мкДж.

3. Энергия электростатического поля заряженного плоского конденсатора W1 = 5 мкДж, если между его обкладками находится керосин, диэлектрическая проницаемость которого ε1 = 2. Определите энергию поля этого конденсатора, если пространство между его обкладками будет заполнено маслом, диэлектрическая проницаемость которого ε2 = 2,5.

4. Плоский конденсатор, площадь перекрытия обкладок которого S = 40 см2, а расстояние между ними d = 8,0 мм, заполнен трансформаторным маслом с диэлектрической проницаемостью ε = 2,5. Определите энергию и модуль напряжённости электростатического поля конденсатора, если напряжение на нём U = 200 В.

5. Плоский конденсатор подключили к источнику тока и зарядили до напряжения U1 = 220 В. Отключив конденсатор от источника тока, увеличили расстояние между его обкладками от d1 = 1,0 см до d2 = 3,0 см. Определите модуль напряжённости электростатического поля и напряжение между обкладками конденсатора после того, как их раздвинули.

Материал повышенного уровня

6. Плоский воздушный конденсатор подключён к источнику тока. Как изменятся электроёмкость, напряжение и потенциальная энергия взаимодействия зарядов на обкладках конденсатора, если увеличить расстояние между его обкладками? К каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго.

Физическая величина Изменение величины

А. Электроёмкость

Б. Напряжение

В. Потенциальная энергия

1. Увеличится

2. Уменьшится

3. Не изменится

7. К конденсатору электроёмкостью С1 = 0,10 мкФ, напряжение между обкладками которого U = 1,6 · 102 В, параллельно подключили первоначально незаряженный конденсатор электроёмкостью С2 = С1 = 0,10 мкФ. Определите энергию батареи после соединения конденсаторов.