Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępnościMenu skrótów klawiszowych
Logo OpenStax

Sprawdź, czy rozumiesz

8.1

1,1103m1,1103m.

8.3

Promień okładki wewnętrznej: 3,59cm3,59cm; promień okładki zewnętrznej: 17,98cm17,98cm.

8.4

a. 25pF25pF; b. 99:22.

8.5

a. C=0,86pFC=0,86pF, Q1=10pCQ1=10pC, Q2=3,4pCQ2=3,4pC, Q3=6,8pCQ3=6,8pC; b. C=2,3pFC=2,3pF, Q1=12pCQ1=12pC, Q2=Q3=16pCQ2=Q3=16pC; c. C=2,3pFC=2,3pF, Q1=9pCQ1=9pC, Q2=18pCQ2=18pC, Q3=12pCQ3=12pC, Q4=15pCQ4=15pC.

8.6

a. 4 10 13 J 4 10 13 J; b. 9 razy.

8.7

a. 3; b. C=3C0C=3C0.

8.9

a. C 0 = 20 pF C 0 = 20 pF , C = 42 pF C= 42 pF ; b. Q 0 = 0,8 nC Q 0 = 0,8 nC , Q = 1,7 nC Q= 1,7 nC ; c. U 0 = U C = 40 V U 0 = U C = 40 V ; d. E 0 = 16 nJ E 0 = 16 nJ , E = 34 nJ E= 34 nJ .

Pytania

1.

Nie; nie.

3.

Fałsz.

5.

Nie.

7.

3µF3µF, 0,33µF0,33µF.

9.

Pojemność elektryczna kondensatora wzrośnie.

11.

Wytrzymałość dielektryczna jest krytyczną wartością natężenia pola elektrycznego, po której przekroczeniu izolator zyskuje właściwości przewodzące; względna przenikalność elektryczna to stosunek pola elektrycznego w próżni do wypadkowego pola elektrycznego w dielektryku.

13.

Ponieważ jest dobrym rozpuszczalnikiem i zawiera jony różnych substancji, przez co ma małą wytrzymałość dielektryczną.

15.

Kiedy energia ruchu termicznego jest wysoka (w wysokiej temperaturze), natężenie pola elektrycznego również musi być wysokie, aby dipole elektryczne ustawiły się zgodnie z liniami pola.

Zadania

19.

21,6mC21,6mC.

21.

1,55V1,55V.

23.

25nF25nF.

25.

1,1103m21,1103m2.

27.

500µC500µC.

29.

1:16.

31.

a. 1,07nC1,07nC; b. 267V267V, 133V133V.

33.

0,29µF0,29µF.

34.

500 kondensatorów; należy je połączyć równolegle.

35.

3,08µF3,08µF dla połączenia szeregowego i 13µF13µF dla połączenia równoległego.

37.

11,4µF11,4µF.

39.

0,89mC0,89mC; 1,78mC1,78mC; 444V444V.

41.

7,5 µJ 7,5µJ.

43.

a. 405 J 405J; b. 90 mC 90mC.

45.

1,15 J 1,15J.

47.

a. 4,43 10 12 F 4,43 10 12 F; b. 452 V 452V; c. 4,52 10 7 J 4,52 10 7 J; d. Nie.

49.

0,7 mJ 0,7mJ.

51.

a. 7,1pF7,1pF; b. 42,6pF42,6pF \SI{42,6}{\pico\farad}.

53.

a. Przed: 3V3V, po: 0,6V0,6V; b. Przed: 1500Vm1500Vm, po 300Vm300Vm.

55.

a. 3,913,91; b. 22,8V22,8V.

57.

a. 37 nC 37nC; b. 0,4 MV m 0,4 MV m ; c. 19 nC 19nC.

59.

a. 4,4 µF 4,4µF; b. 4 10 5 C 4 10 5 C.

61.

0,0135 m 2 0,0135 m 2 .

63.

0,185 µJ 0,185µJ.

Zadania dodatkowe

65.

a. 0,277 nF 0,277nF; b. 27,7 nC 27,7nC; c. 50 kV m 50 kV m .

67.

a. 0,065 F 0,065F; b. 23 000 C 23 000C; c. 4 GJ 4GJ.

69.

a. 75,6 µC 75,6µC; b. 10,8 V 10,8V.

71.

a. 0,13 J 0,13J; b. Nie, część energii zostanie zużyta na nagrzewanie rezystancyjne elementów obwodu. Pewne opory występują zawsze, mimo że schemat układu nie zawiera oporników.

73.

a. 3 µF 3 µF ; b. Pojemność elektryczna kondensatora nie może być ujemna; c. Niewłaściwe jest założenie, że kondensatory połączono równolegle. Łączenie równoległe zawsze skutkuje zwiększeniem pojemności elektrycznej, a w zadaniu stwierdzono, że pojemność układu była mniejsza niż pojemność podanego kondensatora. Mogło to zajść tylko wtedy, gdy kondensatory połączono szeregowo.

75.

a. 14,2 kV 14,2kV; b. Napięcie jest zbyt wysokie, ponad stukrotnie przekracza napięcie graniczne dla takiej warstwy nylonu; c. Podany ładunek jest zbyt duży i nie mógłby zgromadzić się w kondensatorze o takich wymiarach.

Zadania trudniejsze

77.

a. 89,6 pF 89,6pF; b. 6,09 kV m 6,09 kV m ; c. 4,47 kV m 4,47 kV m ; d. Nie.

79.

a. 421 J 421J; b. 53,9 mF 53,9mF.

81.

C = ε 0 S d 1 + d 2 C= ε 0 S d 1 + d 2 .

83.

Należy rozważyć ten układ jako dwa równolegle połączone ze sobą kondensatory, wewnątrz których znajdują się dielektryki o różnych względnych przenikalnościach elektrycznych. Pojemność zastępczą możemy wtedy obliczyć ze wzoru C = C 1 C 2 C 1 + C 2 C = C 1 C 2 C 1 + C 2 C = C_1C_2/(C_1+C_2) . Następnie po podstawieniu danych z zadania otrzymujemy C = ε 0 ε r 1 2 S d ε 0 ε r 2 2 S d ε 0 ε r 1 2 S d + ε 0 ε r 2 2 S d C = ε 0 ε r 1 2 S d ε 0 ε r 2 2 S d ε 0 ε r 1 2 S d + ε 0 ε r 2 2 S d C = (\epsilon_0 \epsilon_{r\sep 1} \cdot 2S/d \cdot \epsilon_0 \epsilon_{r\sep 2} \cdot 2S/d) / (\epsilon_0 \epsilon_{r\sep 1} \cdot 2S/d + \epsilon_0 \epsilon_{r\sep 2} \cdot 2S/d) . Doprowadza nas to do rozwiązania: 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_{r\sep 1} \epsilon_{r\sep 2}) / (\epsilon_{r\sep 1} + \epsilon_{r\sep 2}) .

Cytowanie i udostępnianie

Ten podręcznik nie może być wykorzystywany do trenowania sztucznej inteligencji ani do przetwarzania przez systemy sztucznej inteligencji bez zgody OpenStax lub OpenStax Poland.

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.