ЯК знайти напруга між пластинами конденсатора :: як порахувати напруга на обкладинках конденсатора знаючи ємність

Одним з розділів фізики, що лежать в основі знання, присвяченого процесів, пов'язаних з електрикою, є електростатика. Вона вивчає взаємодію нерухомих електричних зарядів. Тому однією з типових завдань, яке може знадобитися вирішити школярам і студентам молодших курсів ВНЗ-ів, є знаходження напруги між пластинами конденсатора на підставі знання різних параметрів.

Як знайти напругу між пластинами конденсатора

Вам знадобиться

- знання ємності або геометричних і фізичних параметрів конденсатора;
- знання енергії або заряду на конденсаторі.

Інструкція

Знайдіть напругу між пластинами конденсатора, якщо відома поточна величина накопиченої ним енергії, а також його ємність. Енергія, запасені конденсатором, може бути обчислена за формулою W = (C • U?) / 2, де C - ємність, а U - напруга між пластинами. Таким чином, значення напруги може бути отримано як корінь з подвоєного значення енергії, поділеного на ємність. Тобто, воно буде дорівнює: U = v (2 • W / C).

Енергія, запасені конденсатором, також може бути обчислена на підставі значення міститься в ньому заряду (кількості електрики) і напруги між обкладинками. Формула, що задає відповідність між цими параметрами, має вигляд: W = q • U / 2 (де q - заряд). Отже, знаючи енергію і заряд конденсатора, можна обчислити напругу між його пластинами за формулою: U = 2 • W / q.

Оскільки заряд на конденсаторі пропорційний як прикладеному до його пластинам напрузі, так і ємності пристрою (він визначається формулою q = C • U), то, знаючи заряд і ємність, можна знайти і напругу. Відповідно, для проведення розрахунку використовуйте формулу: U = q / C.

Для отримання значення напруги на конденсаторі з відомими геометричними та фізичними параметрами, спочатку розрахуйте його ємність. Для простого плоского конденсатора, що складається з двох провідних пластин, розділених діелектриком, відстань між якими нехтує мало в порівнянні з їх розмірами, ємність може бути обчислена за формулою: C = (? •? 0 • S) / d. Тут d - відстань між пластинами, а S - їх площа. Значення? 0 - електрична постійна (константа, рівна 8,8542 • 10 ^ -12 Ф / м),? - Відносна діелектрична проникність простору між пластинами (її можна дізнатися з фізичних довідників). Обчисливши ємність, розрахуйте напруга одним з методів, наведених у кроках 1-3.