Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępności
Logo OpenStax
Fizyka dla szkół wyższych. Tom 2

Zadania trudniejsze

Fizyka dla szkół wyższych. Tom 2Zadania trudniejsze

Zadania trudniejsze

77.

Kondensator kulisty tworzą dwie koncentryczne, sferyczne powierzchnie przewodzące rozdzielone próżnią. Wewnętrzna sfera ma promień 12,5 ⁢ cm 12,5⁢cm, a zewnętrzna – 14,8 ⁢ cm 14,8⁢cm. Do kondensatora przyłożono różnicę potencjałów 120 ⁢ V 120⁢V.

  1. Jaka jest pojemność elektryczna kondensatora?
  2. Jakie jest natężenie pola elektrycznego w r = 12,6 ⁢ cm r= 12,6 ⁢ cm , tuż ponad powierzchnią wewnętrznej sfery?
  3. Jakie jest natężenie pola elektrycznego w r = 14,7 ⁢ cm r= 14,7 ⁢ cm , tuż pod powierzchnią zewnętrznej sfery?
  4. W kondensatorach płaskich pole elektryczne w przestrzeni między okładkami jest jednorodne. Czy jest to prawda również w przypadku kondensatorów kulistych?
78.

Gdy wszystkie kondensatory przedstawione na rysunku były nienaładowane, a przełącznik S S pozostawał otwarty, do układu przyłożono napięcie 300 ⁢ V 300⁢V między punktami A A i B B.

  1. Jaka jest różnica potencjałów V E − V D V E − V D ?
  2. Jaki jest potencjał w punkcie E E po zamknięciu przełącznika?
  3. Jaki ładunek będzie przepływał przez przełącznik, kiedy zostanie on zamknięty?

79.

Układy elektroniczne z lampami błyskowymi używane w aparatach zawierają kondensator magazynujący energię wykorzystywaną do wytworzenia błysku. W pewnym tego typu układzie błysk trwa 1 675 ⁢ s 1 675 ⁢ s \frac{1}{675}\si{\second} , a średnia moc lampy wynosi w tym czasie 270 ⁢ kW 270⁢kW.

  1. Jeśli zamiana energii elektrycznej na światło odbywa się z wydajnością 95 ⁢ % 95⁢% (reszta energii zostaje wyemitowana w postaci ciepła), to jaką energię musi zmagazynować kondensator na jeden błysk?
  2. Oblicz pojemność elektryczną kondensatora, jeśli różnica potencjałów między okładkami wynosi 125 ⁢ V 125⁢V.
80.

Kondensator kulisty tworzą dwie koncentryczne, sferyczne powierzchnie przewodzące rozdzielone próżnią. Wewnętrzna sfera ma promień 4,2 ⁢ cm 4,2⁢cm, a zewnętrzna – 7,5 ⁢ cm 7,5⁢cm. Do kondensatora przyłożono różnicę potencjałów 80 ⁢ V 80⁢V.

  1. Jaka jest gęstość energii w r = 4,3 ⁢ cm r= 4,3 ⁢ cm , tuż ponad powierzchnią wewnętrznej sfery?
  2. Jaka jest gęstość energii w r = 7,4 ⁢ cm r= 7,4 ⁢ cm , tuż pod powierzchnią zewnętrznej sfery?
81.

Metalową płytkę o grubości t t przymocowano za pomocą plastikowych sztyftów pomiędzy okładkami kondensatora, tak jak to przedstawiono na rysunku. Wpływ sztyftów na pojemność elektryczną układu jest pomijalny. Powierzchnie obu okładek kondensatora oraz górna i dolna powierzchnia wsuniętej płytki wynoszą A A. Jaka jest pojemność elektryczna układu?

82.

Kondensator płaski wypełniono dwoma dielektrykami w sposób przedstawiony na rysunku. Wykaż, że jeśli powierzchnia okładek wynosi S S, a odległość między nimi d d, to pojemność elektryczna kondensatora wyraża się przez: C = ε 0 ⁢ S ∕ d ⋅ ε r 1 + ε r 2 ∕ 2 C = ε 0 ⁢ S ∕ d ⋅ ε r 1 + ε r 2 ∕ 2 C = (\epsilon_0 S/d) \cdot (\epsilon_{\text{r}\sep 1} + \epsilon_{\text{r} \sep 2})/2 .

83.

Kondensator płaski wypełniono dwoma dielektrykami w sposób przedstawiony na rysunku. Wykaż, że jego pojemność elektryczna wynosi: C = 2 ⁢ ε 0 ⁢ S ∕ d ⋅ ε r 1 ⁢ ε r 2 ∕ ε r 1 + ε r 2 C = 2 ⁢ ε 0 ⁢ S ∕ d ⋅ ε r 1 ⁢ ε r 2 ∕ ε r 1 + ε r 2 C = (2\epsilon_0 S / d) \cdot (\epsilon_{\text{r}\sep 1} \epsilon_{\text{r} \sep 2}) / (\epsilon_{\text{r}\sep 1} + \epsilon_{\text{r} \sep 2}) .

84.

Okładki kondensatora płaskiego mają powierzchnię 12 ⁢ cm 2 12⁢ cm 2 i znajdują się w odległości 2 ⁢ mm 2⁢mm od siebie. Przestrzeń pomiędzy nimi wypełnia polistyren.

  1. Oblicz maksymalne dopuszczalne w kondensatorze napięcie, które nie wywoła przebicia elektrycznego;
  2. Oblicz gęstość powierzchniową ładunku na powierzchni dielektryka dla napięcia otrzymanego w podpunkcie (a).
PoprzedniaNastępna
Cytowanie i udostępnianie
Ponowne wykorzystanie i redystrybucja tej treści w formacie cyfrowym lub drukowanym:
  • Ten podręcznik nie może być wykorzystywany do trenowania dużych modeli językowych ani w żaden inny sposób przetwarzany przez duże modele językowe lub rozwiązania generatywnej sztucznej inteligencji bez uprzedniej pisemnej zgody OpenStax Poland.
  • Ten podręcznik jest wydany na licencji Uznanie autorstwa (CC BY), co oznacza, że możesz ponownie wykorzystywać i modyfikować materiał wyłącznie w celach niekomercyjnych, musisz uznać autorstwo OpenStax Poland oraz musisz rozpowszechniać wszelkie utwory zależne na tej samej licencji.
  • Jakikolwiek komercyjny druk tego podręcznika, w tym z wykorzystaniem lokalnej lub niestandardowej drukarni, wymaga zgody OpenStax Poland oraz podania odpowiedniego cytowania.
  • Obrazy, aktywności, testy i podobne elementy tego podręcznika objęte prawami autorskimi OpenStax Poland podlegają tej samej licencji – CC-BY-NC-SA. Mogą być wykorzystywane w celach niekomercyjnych z uznaniem autorstwa. Użycie komercyjne wymaga zgody.
  • Prośby o zgodę: Każdy, kto zamierza włączyć tę treść (w tym tekst, obrazy i inne elementy) do dużych modeli językowych, wykorzystać ją w rozwiązaniach opartych na sztucznej inteligencji, użyć jej komercyjnie (w tym w druku) i/lub ma pytania dotyczące innego przypadku użycia, może skorzystać z naszego formularza wniosku o ponowne wykorzystanie.
Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej w celach niekomercyjnych, 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 w celach niekomercyjnych, dla każdej strony zawierającej treści OpenStax musisz udostępnić utwór zależny na tej samej licencji CC-BY-NC-SA co oryginał oraz na każdym widoku strony umieścić 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

Poniższe informacje zawierają dane potrzebne do utworzenia cytowania w większości głównych stylów (APA, MLA itp.); musisz przeformatować i zorganizować te informacje zgodnie z wymaganiami danego stylu. Jeśli chcesz zacytować tę książkę, skorzystaj z dostępnych narzędzi do tworzenia wpisów bibliograficznych, jak np.: ten.

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