Задачі з фізики. Конденсатори. Енергія електричного поля

Середній рівень

9.1.0  Коли конденсатор підключили до джерела постійної напруги, одна з його обкладинок отримала зарад 20 нКл. Чому дорівнює: а) зарад конденсатора; б) сумарний заряд обох обкладинок?

9.2.0 Чи правильне твердження: під зарядом конденсатора розумі­ють суму зарядів його обкладинок?

9.3.0 У скільки разів зміниться ємність плоского конденсатора, якщо зменшити робочу площу пластин у 3 рази?

9.4.0  Відстань між пластинами плоского конденсатора зменшили в 2 рази. Як змінилася ємність конденсатора?

9.5.   Яка ємність конденсатора, заряд якого дорівнює 20 мКл при різниці потенціалів між обкладинками 2 кВ?

9.6.   Який заряд потрібно передати конденсатору ємністю 1 мкФ, щоб різниця потенціалів між його пластинами дорівнювала 50 В?

9.7.   Яка різниця потенціалів між обкладинками конденсатора ємністю 2000 пФ, якщо заряд конденсатора дорівнює 4 нКл?

9.8.   Як зміниться ємність плоского конденсатора, якщо замінити ді­електрик між пластинами: замість папера, просоченого парафіном, використовувати слюду такої ж товщини?

9.9.   Плоский конденсатор являє собою дві плоскі металеві пластини площею 36 см², між якими знаходиться слюдяна пластинка зав­товшки 0,14 см. Чому дорівнює ємність конденсатора? Який заряд конденсатора, якщо напруга на ньому дорівнює 300 В?

9.10.   Імпульсна лампа фотоспалаху споживає за один спалах 36 Дж електричної енергії. До якої напруги заряджають конденсатор єм­ністю 800 мкФ, що живить спалах?

Достатній рівень

9.11.   Яка напруженість електричного поля усередині плоского повіт­ряного конденсатора, якщо його заряд дорівнює 0,5 мкКл, а площа пластин 500 см²?

9.12.Який зарад плоского конденсатора ємністю 20 пФ, якщо напруже-
ність поля між пластинами дорівнює 50 кВ/м, а відстань між
пластинами 5 мм?

9.13.Плоский конденсатор підключили до джерела постійної напруги. Як зміняться заряд конденсатора, різниця потенціалів між обкладинками і напруженість поля усередині конденсатора, якщо від- стань між обкладинками збільшиш в 2 рази: а) не відключаючи дже- рела напруги; б) попередньо відключивши джерело?

9.14.Плоский повітряний конденсатор зарядили та відключили від джерела напруги. У скільки разів зміняться заряд і напруга на обкладинках конденсатора, якщо простір між обкладинками заповнити парафіном?

9.15.Діелектриком у плоскому конденсаторі служить пластинка слюди площею 800 см² і товщиною 4 мм. Конденсатор підключений до джерела напруги 400 В. Який зарад пройде по колу, якщо пластинку витягти?

9.16.(53    Два конденсатори, ємності яких рівні Сі і С₂, з’єднані: а) паралельно; б) послідовно. Яка ємність батареї конденсаторів?

9.17.Два конденсатори мають ємності 2 мкФ і 3 мкФ. Батареї якої ємності можна виготовити з цих конденсаторів?

9.18.Конденсатори ємністю Сі і С₂ з’єднали послідовно і підключили до джерела (див. рисунок) з напругою V. Який зарад д одержить від джерела батарея конденсаторів? Чому дорівнює заряд обкладинки А? Сумарний заряд обкладинокА і В?

9.19.Перед грозою напруженість електричного поля в повітрі дося­гає 50 кВ/м. Яка при цьому густина енергії електричного поля?

9.20.Між обкладинками плоского конденсатора знаходиться гас. Від­стань між обкладинками дорівнює 1 см, напруга на конденса­торі 2 кВ. Яка густина енергії електричного поля усередині кон­денсатора?

Високий рівень

9.21.Конденсатор невідомої ємності, заряджений до напруги 800 В, підключили паралельно до конденсатора ємністю 4 мкФ, зарядже­ного до напруги 200 В. Яка ємність першого конденсатора, якщо після з’єднання напруга на батареї дорівнює 400 В?

9.22. У скільки разів зміниться ємність плоского конденсатора, якщо в нього ввести дві тонкі металеві пластини (див. рис. а)? Якщо з’єд­нати ці пластини проводом (див. рис. 6)1

9.23.Конденсатор складається з трьох смужок фольги площею по 4 см², розділених шарами слюди товщиною 0,2 мм. Крайні смужки фольги з’єднані між собою (див. рисунок). Яка ємність конденсатора?

9.24.Знайдіть заряди на кожному з конденсаторів (див. рисунок), яицо Сі = 2мкФ, Сг = 4 мкФ, С₃ = 6 мкФ, 17 = 18 В.

9.25. Знайдіть ємність Со батареї конденсаторів, яку зображено на рисунку.

9.26. Ш Знайдіть заряд кожного з конденсаторів і різницю потен­ціалів між точками Т) і Е (див. рисунок), якщо Сі = С₂ = Сз = С, а С₄ = 4С.До точок А і В підведено постійну напругу 17.

9.27. Знайдіть ємності показаних на рис .а — г систем, якщо всі конденсатори мають однакову ємність С.