Kondensator płaski o pojemności 2 000 nF naładowano do napięcia 500 V, po czym odłączono zasilanie. Jaką pracę trzeba teraz wykonać, aby czterokrotnie zwiększyć odległość między okładkami kondensatora?

Kondensator płaski o pojemności 2 000 nF naładowano do napięcia 500 V, po czym odłączono zasilanie. Jaką pracę trzeba teraz wykonać, aby czterokrotnie zwiększyć odległość między okładkami kondensatora?
Odpowiedź

Ponieważ kondensator jest odłączony od źródła to ładunek na nim zgromadzony nie może się zmienić i zawsze wynosi: Q = C1·U1   Po oddalaniu okładek zmniejsza się pojemność kondensatora: C2 = εo·S/(4·d) = 1/4·εo·S/d = C1 / 4   Początkowa energia kondensatora:  W1 = Q²/(2·C1)     i     jego energia końcowa: W2 = Q²/(2·C2) = Q²/(2·C1 / 4) = 4·Q²/(2·C1)   Wykonana praca równa jest przyrostowi energii: W = W2 - W1 = 4·Q²/(2·C1) - Q²/(2·C1) = 3·Q²/(2·C1)   Po wstawieniu ładunku Q mamy: W = 3·C1²·U1²/ (2·C1) = 1.5·C1·U1² = 1.5·2000·10⁻⁹·500² = 0.75 J

Dodaj swoją odpowiedź