Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępnościMenu skrótów klawiszowych
Logo OpenStax
Fizyka dla szkół wyższych. Tom 2

8.3 Energia zgromadzona w kondensatorze

Fizyka dla szkół wyższych. Tom 28.3 Energia zgromadzona w kondensatorze

Spis treści
  1. Przedmowa
  2. Termodynamika
    1. 1 Temperatura i ciepło
      1. Wstęp
      2. 1.1 Temperatura i równowaga termiczna
      3. 1.2 Termometry i skale temperatur
      4. 1.3 Rozszerzalność cieplna
      5. 1.4 Przekazywanie ciepła, ciepło właściwe i kalorymetria
      6. 1.5 Przemiany fazowe
      7. 1.6 Mechanizmy przekazywania ciepła
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    2. 2 Kinetyczna teoria gazów
      1. Wstęp
      2. 2.1 Model cząsteczkowy gazu doskonałego
      3. 2.2 Ciśnienie, temperatura i średnia prędkość kwadratowa cząsteczek
      4. 2.3 Ciepło właściwe i zasada ekwipartycji energii
      5. 2.4 Rozkład prędkości cząsteczek gazu doskonałego
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    3. 3 Pierwsza zasada termodynamiki
      1. Wstęp
      2. 3.1 Układy termodynamiczne
      3. 3.2 Praca, ciepło i energia wewnętrzna
      4. 3.3 Pierwsza zasada termodynamiki
      5. 3.4 Procesy termodynamiczne
      6. 3.5 Pojemność cieplna gazu doskonałego
      7. 3.6 Proces adiabatyczny gazu doskonałego
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 4 Druga zasada termodynamiki
      1. Wstęp
      2. 4.1 Procesy odwracalne i nieodwracalne
      3. 4.2 Silniki cieplne
      4. 4.3 Chłodziarki i pompy ciepła
      5. 4.4 Sformułowania drugiej zasady termodynamiki
      6. 4.5 Cykl Carnota
      7. 4.6 Entropia
      8. 4.7 Entropia w skali mikroskopowej
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  3. Elektryczność i magnetyzm
    1. 5 Ładunki i pola elektryczne
      1. Wstęp
      2. 5.1 Ładunek elektryczny
      3. 5.2 Przewodniki, izolatory i elektryzowanie przez indukcję
      4. 5.3 Prawo Coulomba
      5. 5.4 Pole elektryczne
      6. 5.5 Wyznaczanie natężenia pola elektrycznego rozkładu ładunków
      7. 5.6 Linie pola elektrycznego
      8. 5.7 Dipole elektryczne
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    2. 6 Prawo Gaussa
      1. Wstęp
      2. 6.1 Strumień pola elektrycznego
      3. 6.2 Wyjaśnienie prawa Gaussa
      4. 6.3 Stosowanie prawa Gaussa
      5. 6.4 Przewodniki w stanie równowagi elektrostatycznej
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    3. 7 Potencjał elektryczny
      1. Wstęp
      2. 7.1 Elektryczna energia potencjalna
      3. 7.2 Potencjał elektryczny i różnica potencjałów
      4. 7.3 Obliczanie potencjału elektrycznego
      5. 7.4 Obliczanie natężenia na podstawie potencjału
      6. 7.5 Powierzchnie ekwipotencjalne i przewodniki
      7. 7.6 Zastosowanie elektrostatyki
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 8 Pojemność elektryczna
      1. Wstęp
      2. 8.1 Kondensatory i pojemność elektryczna
      3. 8.2 Łączenie szeregowe i równoległe kondensatorów
      4. 8.3 Energia zgromadzona w kondensatorze
      5. 8.4 Kondensator z dielektrykiem
      6. 8.5 Mikroskopowy model dielektryka
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    5. 9 Prąd i rezystancja
      1. Wstęp
      2. 9.1 Prąd elektryczny
      3. 9.2 Model przewodnictwa w metalach
      4. 9.3 Rezystywność i rezystancja
      5. 9.4 Prawo Ohma
      6. 9.5 Energia i moc elektryczna
      7. 9.6 Nadprzewodniki
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    6. 10 Obwody prądu stałego
      1. Wstęp
      2. 10.1 Siła elektromotoryczna
      3. 10.2 Oporniki połączone szeregowo i równolegle
      4. 10.3 Prawa Kirchhoffa
      5. 10.4 Elektryczne przyrządy pomiarowe
      6. 10.5 Obwody RC
      7. 10.6 Instalacja elektryczna w domu i bezpieczeństwo elektryczne
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    7. 11 Siła i pole magnetyczne
      1. Wstęp
      2. 11.1 Odkrywanie magnetyzmu
      3. 11.2 Pola magnetyczne i ich linie
      4. 11.3 Ruch cząstki naładowanej w polu magnetycznym
      5. 11.4 Siła magnetyczna działająca na przewodnik z prądem
      6. 11.5 Wypadkowa sił i moment sił działających na pętlę z prądem
      7. 11.6 Efekt Halla
      8. 11.7 Zastosowania sił i pól magnetycznych
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    8. 12 Źródła pola magnetycznego
      1. Wstęp
      2. 12.1 Prawo Biota-Savarta
      3. 12.2 Pole magnetyczne cienkiego, prostoliniowego przewodu z prądem
      4. 12.3 Oddziaływanie magnetyczne dwóch równoległych przewodów z prądem
      5. 12.4 Pole magnetyczne pętli z prądem
      6. 12.5 Prawo Ampère’a
      7. 12.6 Solenoidy i toroidy
      8. 12.7 Magnetyzm materii
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    9. 13 Indukcja elektromagnetyczna
      1. Wstęp
      2. 13.1 Prawo Faradaya
      3. 13.2 Reguła Lenza
      4. 13.3 Siła elektromotoryczna wywołana ruchem
      5. 13.4 Indukowane pola elektryczne
      6. 13.5 Prądy wirowe
      7. 13.6 Generatory elektryczne i siła przeciwelektromotoryczna
      8. 13.7 Zastosowania indukcji elektromagnetycznej
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    10. 14 Indukcyjność
      1. Wstęp
      2. 14.1 Indukcyjność wzajemna
      3. 14.2 Samoindukcja i cewki indukcyjne
      4. 14.3 Energia magazynowana w polu magnetycznym
      5. 14.4 Obwody RL
      6. 14.5 Oscylacje obwodów LC
      7. 14.6 Obwody RLC
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    11. 15 Obwody prądu zmiennego
      1. Wstęp
      2. 15.1 Źródła prądu zmiennego
      3. 15.2 Proste obwody prądu zmiennego
      4. 15.3 Obwody szeregowe RLC prądu zmiennego
      5. 15.4 Moc w obwodzie prądu zmiennego
      6. 15.5 Rezonans w obwodzie prądu zmiennego
      7. 15.6 Transformatory
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    12. 16 Fale elektromagnetyczne
      1. Wstęp
      2. 16.1 Równania Maxwella i fale elektromagnetyczne
      3. 16.2 Płaskie fale elektromagnetyczne
      4. 16.3 Energia niesiona przez fale elektromagnetyczne
      5. 16.4 Pęd i ciśnienie promieniowania elektromagnetycznego
      6. 16.5 Widmo promieniowania elektromagnetycznego
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  4. A Jednostki
  5. B Przeliczanie jednostek
  6. C Najważniejsze stałe fizyczne
  7. D Dane astronomiczne
  8. E Wzory matematyczne
  9. F Układ okresowy pierwiastków
  10. G Alfabet grecki
  11. Rozwiązania zadań
    1. Rozdział 1
    2. Rozdział 2
    3. Rozdział 3
    4. Rozdział 4
    5. Rozdział 5
    6. Rozdział 6
    7. Rozdział 7
    8. Rozdział 8
    9. Rozdział 9
    10. Rozdział 10
    11. Rozdział 11
    12. Rozdział 12
    13. Rozdział 13
    14. Rozdział 14
    15. Rozdział 15
    16. Rozdział 16
  12. Skorowidz nazwisk
  13. Skorowidz rzeczowy
  14. Skorowidz terminów obcojęzycznych

Cel dydaktyczny

W tym podrozdziale nauczysz się:
  • wyjaśniać, na jakiej zasadzie kondensator magazynuje energię;
  • obliczać energię gromadzącą się w układzie kondensatorów.

Większość z nas widziała filmy i seriale, w których lekarze używają defibrylatora, aby przywrócić prawidłową akcję serca, przepuszczając przez nie impuls elektryczny. Jeśli twórcy przywiązywali wagę do szczegółów, bohater mówi niekiedy do współpracownika: „daj mi 400 dżuli”. Energia dostarczana przez defibrylator zmagazynowana jest w kondensatorze i może być regulowana w zależności od potrzeb. Jej ilość często podaje się w jednostkach układu SI, czyli dżulach. Mniej dramatycznym zastosowaniem kondensatorów jest dostarczanie energii podczas ładowania baterii urządzeń mikroelektronicznych (Ilustracja 8.15). Kondensatory wykorzystuje się również jako źródło energii dla lamp błyskowych w aparatach.

Zdjęcie przedstawia płytkę z obwodem drukowanym wraz z różnymi zainstalowanymi na niej układami scalonymi. Elementy podpisane są kodami składającymi się z litery i liczby.
Ilustracja 8.15 Kondensatory na płytce drukowanej opisane są kodem składającym się z litery „C” oraz liczby.

Energia E C E C zgromadzona w kondensatorze jest energią potencjalną elektrostatyczną, a więc związaną z ładunkiem Q Q oraz napięciem U U U pomiędzy okładkami. Naładowany kondensator magazynuje energię w polu elektrycznym między okładkami. Podczas jego ładowania pole to staje się coraz silniejsze. Po odłączeniu naładowanego kondensatora od akumulatora energia pozostaje w polu elektrycznym między okładkami.

Żeby ustalić, jak energia może się wyrażać przez Q Q i U U U , rozważmy przypadek naładowanego płaskiego kondensatora próżniowego. Przestrzeń między jego okładkami ma objętość S d Sd (pole okładek S S pomnożone przez odległość d d między nimi) i panuje w niej jednorodne pole elektryczne E E \vec{E} . Cała energia E C E C zgromadzona w kondensatorze zawiera się w tej przestrzeni. Gęstość energii (ang. energy density) u E u E w tym obszarze to po prostu E C E C podzielone przez objętość S d Sd. Jeśli znamy gęstość energii, możemy obliczyć energię ze wzoru E C = u E S d E C = u E S d . Z rozdziału Fale elektromagnetyczne (po przyswojeniu materiału dotyczącego równań Maxwella) dowiemy się, że gęstość energii u E u E w polu elektrycznym E E \vec{E} w próżni zależy jedynie od natężenia pola i wynosi

u E = 1 2 ε 0 E 2 . u E = 1 2 ε 0 E 2 .
8.9

Po pomnożeniu gęstości energii przez objętość między okładkami otrzymamy całkowitą energię zgromadzoną w kondensatorze płaskim

E C = u E S d = 1 2 ε 0 E 2 S d = 1 2 ε 0 U 2 d 2 S d = 1 2 U 2 ε 0 S d = 1 2 U 2 C . E C = u E S d = 1 2 ε 0 E 2 S d = 1 2 ε 0 U 2 d 2 S d = 1 2 U 2 ε 0 S d = 1 2 U 2 C . E_C = u_E Ad = \frac{1}{2} \epsilon_0 E^2 Ad = \frac{1}{2} \epsilon_0 \frac{U^2}{d^2} A d = \frac{1}{2} U^2 \epsilon_0 \cdot \frac{A}{d} = \frac{1}{2} U^2 C \text{.}

W powyższym wyprowadzeniu wykorzystaliśmy fakt, że pole elektryczne między okładkami jest jednorodne, a więc E = U d E= U d oraz C = ε 0 S d C= ε 0 S d . Ponieważ C = Q U C= Q U , wynik ten możemy wyrazić w innych, równoważnych postaciach

E C = 1 2 U 2 C = 1 2 Q 2 C = 1 2 Q U . E C = 1 2 U 2 C = 1 2 Q 2 C = 1 2 Q U .
8.10

Wyrażenie z Równania 8.10 na energię zgromadzoną w kondensatorze płaskim jest w ogólności prawdziwe dla każdego typu kondensatora. Żeby to wykazać, weźmy dowolny nienaładowany kondensator. Podłączenie go do źródła prądu wytwarza różnicę potencjałów U = q C U= q C między jego okładkami. Na początku ładunek na okładkach wynosi q = 0 C q= 0 C . W miarę ładowania ilość ładunku na okładkach stopniowo rośnie, aż po pewnym czasie osiąga wartość Q Q. Teraz przeniesienie nieskończenie małego ładunku d q dq z okładki ujemnej na dodatnią wymaga wykonania nad d q dq pracy d W = U d q = q C d q d W = U d q = q C d q .

Praca ta przekształca się w energię magazynowaną w polu elektrycznym kondensatora. Całkowita praca wymagana do naładowania kondensatora do ładunku Q Q wynosi

W = 0 W Q d W = 0 Q q C d q = 1 2 Q 2 C . W= 0 W Q d W = 0 Q q C d q = 1 2 Q 2 C .

Ponieważ nie określiliśmy geometrii kondensatora, powyższe równanie jest prawdziwe dla każdego jego typu. Całkowita praca W W potrzebna, aby naładować kondensator, równa się energii potencjalnej E C E C zgromadzonej między okładkami, czyli E C = W E C =W. Jeśli ładunek wyrazimy w kulombach, potencjał w woltach, a pojemność elektryczną w faradach, to równanie da wartość energii w dżulach.

Gdy wiemy, że energię zgromadzoną w kondensatorze wyraża wzór E C = Q 2 2 C E C = Q 2 2 C , możemy obliczyć gęstość energii u E u E w próżni pomiędzy okładkami naładowanego kondensatora płaskiego. Wystarczy, że podzielimy E C E C przez objętość S d Sd przestrzeni pomiędzy okładkami, pamiętając, że dla kondensatora płaskiego E = σ ε 0 E = σ ε 0 E = \sigma / \epsilon_0 i C = ε 0 S d C= ε 0 S d . Otrzymujemy więc zależność

u E = E C S d = Q 2 2 C 1 S d = Q 2 2 ε 0 S d 1 S d = 1 2 ε 0 Q S 2 u E = σ 2 2 ε 0 = E ε 0 2 2 ε 0 = ε 0 2 E 2 . u E = E C S d = Q 2 2 C 1 S d = Q 2 2 ε 0 S d 1 S d = 1 2 ε 0 Q S 2 u E = σ 2 2 ε 0 = E ε 0 2 2 ε 0 = ε 0 2 E 2 . \begin{multiline} u_E &= \frac{E_C}{Sd} = \frac{Q^2}{2C} \cdot \frac{1}{Sd} = \frac{Q^2}{2 \epsilon_0 S /d} \cdot \frac{1}{Sd} = \frac{1}{2 \epsilon_0} \cdot (\frac{Q}{S})^2 \\ &= \frac{\sigma^2}{2 \epsilon_0} = \frac{(E \epsilon_0)^2}{2 \epsilon_0} = \frac{\epsilon_0}{2} E^2 \text{.}\end{multiline} u E = E C S d = Q 2 2 C 1 S d = Q 2 2 ε 0 S d 1 S d = 1 2 ε 0 Q S 2 = σ 2 2 ε 0 = E ε 0 2 2 ε 0 = ε 0 2 E 2 .

Widzimy, że to wyrażenie na gęstość energii w kondensatorze płaskim pokrywa się z ogólnym wyrażeniem zawartym w Równaniu 8.9. Moglibyśmy powtórzyć te obliczenia dla kondensatora kulistego, walcowego i innych typów, ale zawsze otrzymalibyśmy tę samą ogólną zależność z Równania 8.9.

Przykład 8.8

Energia zgromadzona w kondensatorze

Obliczmy energię zgromadzoną w układzie przedstawionym na Ilustracji 8.14 (a), kiedy kondensatory są w pełni naładowane, a ich pojemności elektryczne wynoszą C 1 = 12 µF C 1 = 12 µF , C 2 = 2 µF C 2 = 2 µF i C 3 = 4 µF C 3 = 4 µF .

Strategia rozwiązania

Stosujemy Równanie 8.10, aby obliczyć wartości energii E C 1 E C 1 E_{C\sep 1} , E C 2 E C 2 E_{C\sep 2} i E C 3 E C 3 E_{C\sep 3} zgromadzonych na kondensatorach o pojemnościach odpowiednio C 1 C 1 , C 2 C 2 i C 3 C 3 . Całkowita energia jest sumą tych wartości.

Rozwiązanie

Wiemy, że C 1 = 12 µF C 1 = 12 µF i U 1 = 4 V U 1 = 4 V , C 2 = 2 µF C 2 = 2 µF i U 2 = 8 V U 2 = 8 V , C 3 = 4 µF C 3 = 4 µF i U 3 = 8 V U 3 = 8 V . Energie zgromadzone w kondensatorach wynoszą
E C 1 = 1 2 C 1 U 1 2 = 1 2 12 µF 4 V 2 = 96 µJ , E C 2 = 1 2 C 2 U 2 2 = 1 2 2 µF 8 V 2 = 64 µJ , E C 3 = 1 2 C 3 U 3 2 = 1 2 4 µF 8 V 2 = 128 µJ . E C 1 = 1 2 C 1 U 1 2 = 1 2 12 µF 4 V 2 = 96 µJ , E C 2 = 1 2 C 2 U 2 2 = 1 2 2 µF 8 V 2 = 64 µJ , E C 3 = 1 2 C 3 U 3 2 = 1 2 4 µF 8 V 2 = 128 µJ . \begin{align} E_{C\sep 1} &= \frac{1}{2} C_1 U_1^2 = \frac{1}{2} \cdot \SI{12}{\micro\farad} \cdot (\SI{4}{\volt})^2 = \SI{96}{\micro\joule} \text{,} \\ E_{C\sep 2} &= \frac{1}{2} C_2 U_2^2 = \frac{1}{2} \cdot \SI{2}{\micro\farad} \cdot (\SI{8}{\volt})^2 = \SI{64}{\micro\joule} \text{,} \\ E_{C\sep 3} &= \frac{1}{2} C_3 U_3^2 = \frac{1}{2} \cdot \SI{4}{\micro\farad} \cdot (\SI{8}{\volt})^2 = \SI{128}{\micro\joule} \text{.} \end{align}

Całkowita energia zgromadzona w układzie wynosi

E C = E C 1 + E C 2 + E C 3 = 96 µJ + 64 µJ + 128 µJ = 288 µJ . E C = E C 1 + E C 2 + E C 3 = 96 µJ + 64 µJ + 128 µJ = 288 µJ . E_C = E_{C\sep 1} + E_{C\sep 2} + E_{C\sep 3} = \SI{96}{\micro\joule} + \SI{64}{\micro\joule} + \SI{128}{\micro\joule} = \SI{288}{\micro\joule} \text{.}

Znaczenie

Wynik ten można sprawdzić, obliczając energię zgromadzoną w pojedynczym kondensatorze o pojemności 4 µF 4µF, który, jak stwierdziliśmy wcześniej, jest równoważny układowi. Całkowite napięcie w układzie wynosi 12 V 12V. Wyznaczona w ten sposób całkowita energia zgadza się z poprzednim wynikiem
E C = 1 2 C U 2 = 1 2 4 µF 12 V 2 = 288 µJ . E C = 1 2 C U 2 = 1 2 4 µF 12 V 2 = 288 µJ . E_C = \frac12 CU^2 = \frac12 \cdot \SI{4}{\micro\farad} \cdot (\SI{12}{\volt})^2 = \SI{288}{\micro\joule} \text{.}

Sprawdź, czy rozumiesz 8.6

Różnica potencjałów między okładkami kondensatora o pojemności 5 pF 5pF wynosi 0,4 V 0,4V.

  1. Jaka jest wartość energii zgromadzonej w kondensatorze?
  2. Ile razy zwiększy się wartość energii zgromadzonej w kondensatorze, jeśli różnica potencjałów między okładkami będzie wynosiła 1,2 V 1,2V?

W przypadku nagłej niewydolności serca przenośne urządzenie elektroniczne nazywane automatycznym defibrylatorem zewnętrznym (ang. automated external defibrillator, AED) może uratować życie. Defibrylator (Ilustracja 8.16) przesyła do serca pacjenta duży ładunek w postaci krótkiego impulsu, zwanego wstrząsem elektrycznym, aby przywrócić naturalny rytm bicia serca, zakłócony przez arytmię. Atak serca może wystąpić w konsekwencji nieregularnych skurczów serca, zwanych migotaniem komór. Silny elektrowstrząs jest w stanie przerwać arytmię i pozwolić sercu powrócić do naturalnego rytmu skurczów. Defibrylatory są obecnie standardowym wyposażeniem karetek pogotowia. AED można również znaleźć w wielu miejscach publicznych. Są one przystosowane do używania przez osoby nieprzeszkolone. Zazwyczaj urządzenie samodzielnie diagnozuje rytm serca pacjenta, a następnie wysyła elektrowstrząs o odpowiednich energii i kształcie fali. Przed użyciem defibrylatora zwykle zaleca się przeprowadzenie resuscytacji krążeniowo-oddechowej.

Zdjęcie automatycznego defibrylatora zewnętrznego.
Ilustracja 8.16 Automatyczne defibrylatory zewnętrzne znajdują się w wielu miejscach publicznych. Te przenośne urządzenia przekazują głosowe wskazówki dotyczące udzielania pomocy w kluczowych pierwszych minutach po ataku serca.

Przykład 8.9

Pojemność elektryczna defibrylatora

Defibrylator uwalnia energię 4 10 2 J 4 10 2 J, rozładowując kondensator, na którym napięcie wynosi początkowo 10 4 V 10 4 V. Ile wynosi jego pojemność elektryczna?

Strategia rozwiązania

Z treści zadania znamy E C E C i U U, a obliczyć mamy pojemność elektryczną C C. Wyznaczamy C C z Równania 8.10 i podstawiamy wartości.

Rozwiązanie

Przekształcamy wzór tak, aby otrzymać C C, a następnie podstawiamy wartości i otrzymujemy
C = 2 E C U 2 = 2 4 10 2 J 10 4 V 2 = 8 µF . C= 2 E C U 2 = 2 4 10 2 J 10 4 V 2 = 8 µF .
Cytowanie i udostępnianie

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-2/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym, na każdym widoku strony umieść informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-2/pages/1-wstep
Cytowanie

© 21 wrz 2022 OpenStax. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) . Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki OpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.