Как изменится энергия электрического поля конденсатора если
Задания Д8 B14 № 2440 
Плоский конденсатор подключен к источнику постоянного тока. Как изменится энергия электрического поля внутри конденсатора, если уменьшить в 2 раза расстояние между обкладками конденсатора?
1) увеличится в 2 раза
2) увеличится в 4 раза
3) уменьшится в 2 раза
4) уменьшится в 4 раза
Энергия электрического поля внутри конденсатора связана с его емкостью и напряжением на нем соотношением Электроемкость плоского конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между его пластинами: Таким образом, при уменьшении расстояния между обкладками в 2 раза энергия электрического поля увеличится в 2 раза.
Я знаком с такой вот формулой, по которой
Wp=qE/2d ,где Wp — энергия заряжённого конденсатора ; q — заряд конденсатора; E/2 — напряженность созданная зарядом одной из пластин; d — расстояние между пластинами.
Следовательно если уменьшить расстояние между обмотками конденсатора, а в моем случаи между пластинами, то энергия уменьшаться в 2 раза.
Формула хорошо, только Вы должны учитывать, что при изменении расстояния между пластинами меняется не только само расстояние, , но и заряд на пластинах, так как конденсатор подключен к источнику, и напряженность поля.
Если Вы все правильно учтете, то получите ответ из решения.
а как определить какой формулой энергии конденсатора пользоваться при решении такого плана задачи, ведь, если взять формулу E=q2/2C, то энергия будет обратно пропорциональна С.
Не не будет. Если Вы возьмете эту формулу, то у Вас также будет зависимость от заряда на пластинах. А он будет меняться при изменении расстояния между пластинами, так как конденсатор подключен к источнику, и он может заряжать и разряжать конденсатор. Поэтому в добавок к Вашей формуле нужно вспомнить, как связаны заряд емкость и напряжение: . Подставив это в , мы возвращаемся к формуле из решения: .
Поэтому в решении и используется именно эта формула, чтобы не делать лишних действий ))
Так что можно использовать любые формулы, но только при таком условии, что Вы понимаете, когда что применимо.
Самостоятельная работа Конденсатор 8 класс
Самостоятельная работа Конденсатор 8 класс с ответами. Самостоятельная работа представлена в двух вариантах, в каждом варианте по 5 заданий.
Вариант 1
1. Какое назначение имеет конденсатор?
2. От чего зависит электроемкость конденсатора?
3. Электрический заряд на одной из пластин конденсатора 2 мкКл, а напряжение между пластинами 5000 В. Рассчитайте электрическую ёмкость конденсатора.
4. Конденсатор электроёмкостью 4 нФ зарядили до напряжения 10 В. Определите энергию конденсатора.
5. Как изменится энергия электрического поля конденсатора, если напряжение на его обкладках уменьшить в 2 раза?
Вариант 2
1. Из чего состоит простейший плоский конденсатор?
2. Как изменяется электроемкость плоского конденсатора при увеличении расстояния между пластинами или при внесении диэлектрика?
3. Электрический заряд на конденсаторе 12 мкКл, а напряжение между его обкладками равно 600 В. Определите электрическую емкость конденсатора.
4. Конденсатор электроемкостью 6 мкФ заряжен до напряжения 20 В. Какой энергией обладает конденсатор?
5. Как изменится энергия электрического поля конденсатора, если напряжение на его обкладках увеличить в 3 раза?
Ответы на самостоятельную работу Конденсатор 8 класс
Вариант 1
1. Конденсатор накапливает заряд.
2. Электроемкость конденсатора зависит от площади пластин, расстоянию между этими пластинами, и от свойств внесенного диэлектрика.
3. 4 ⋅ 10 -10 Ф
4. 2 ⋅ 10 -7 Дж
5. Уменьшится в 4 раза
Вариант 2
1. Конденсатор состоит из двух одинаковых параллельных пластин, находящихся на малом расстоянии друг от друга.
2. При увеличении расстояния между пластинами, электроемкость уменьшается. При внесении диэлектрика электроемкость увеличивается.
3. 2 ⋅ 10 -8 Ф
4. 1,2 ⋅ 10 -3 Дж
5. Увеличится в 9 раз
§ 98. Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов
Влияет ли расположение окружающих тел на электроёмкость проводника?
От чего зависит электроёмкость проводника?
Энергия заряженного конденсатора. Для того чтобы зарядить конденсатор, нужно совершить работу по разделению положительных и отрицательных зарядов. Согласно закону сохранения энергии эта работа не пропадает, а идёт на увеличение энергии конденсатора. В том, что заряженный конденсатор обладает энергией, можно убедиться, если разрядить его через цепь, содержащую лампу накаливания, рассчитанную на напряжение в несколько вольт (рис. 14.44). При разрядке конденсатора лампа вспыхивает. Энергия конденсатора превращается в тепло и энергию излучения.
Выведем формулу для энергии плоского конденсатора.
Напряжённость поля, созданного зарядом одной из пластин, равна Е/2, где Е — напряжённость поля в конденсаторе. В однородном поле одной пластины находится заряд q, распределённый по поверхности другой пластины (рис. 14.45). Согласно формуле (14.14) потенциальная энергия заряда в однородном поле равна:
где q — заряд конденсатора, a d — расстояние между пластинами.
Так как Ed = U, где U — разность потенциалов между обкладками конденсатора, то его энергия равна:
Если заряд на пластинах остаётся постоянным, при сближении пластин поле совершает положительную работу:
При этом энергия электрического поля уменьшается.
Заменив в формуле (14.25) разность потенциалов или заряд с помощью выражения (14.22) для электроёмкости конденсатора, получим
Можно доказать, что эти формулы справедливы для любого конденсатора, а не только для плоского.
Энергия электрического поля. Согласно теории близкодействия вся энергия взаимодействия заряженных тел сконцентрирована в электрическом поле этих тел. Значит, энергия может быть выражена через основную характеристику поля — напряжённость.
Так как напряжённость электрического поля прямо пропорциональна разности потенциалов (U = Ed), то для энергии можно записать формулу
Важно
Энергия конденсатора прямо пропорциональна квадрату напряжённости электрического поля внутри его: Wп
Применение конденсаторов. Зависимость электроёмкости конденсатора от расстояния между его пластинами используется при создании одного из типов клавиатур компьютера. На тыльной стороне каждой клавиши располагается одна пластина конденсатора, а на плате, расположенной под клавишами, — другая. Нажатие клавиши изменяет ёмкость конденсатора. Электронная схема, подключённая к этому конденсатору, преобразует сигнал в соответствующий код, передаваемый в компьютер.
Энергия конденсатора обычно не очень велика — не более сотен джоулей. К тому же она не сохраняется долго из-за неизбежной утечки заряда. Поэтому заряженные конденсаторы не могут заменить, например, аккумуляторы в качестве источников электрической энергии. Но это совсем не означает, что конденсаторы как накопители энергии не получили практического применения. Конденсаторы могут накапливать энергию более или менее длительное время, а при разрядке через цепь с малым сопротивлением они отдают энергию почти мгновенно. Именно это свойство широко используют на практике.
Лампа-вспышка, применяемая в фотографии, питается электрическим током разряда конденсатора, заряжаемого предварительно специальной батареей. Возбуждение квантовых источников света — лазеров осуществляется с помощью газоразрядной трубки, вспышка которой происходит при разрядке батареи конденсаторов большой электроёмкости. Однако основное применение конденсаторы находят в радиотехнике.
Вопросы к параграфу
1. Чему равна энергия заряженного конденсатора?
Образцы заданий ЕГЭ
A1. Как изменится энергия электрического поля конденсатора, если заряд на его обкладках уменьшить в 2 раза?
1) не изменится 3) уменьшится в 4 раза
2) уменьшится в 2 раза 4) увеличится в 2 раза
A2. Конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения. Как изменится энергия электрического поля внутри конденсатора, если увеличить в 2 раза расстояние между обкладками конденсатора?
Как изменится энергия электрического поля конденсатора, если напряжение на его обкладках уменьшить в 2 раза?
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.