Конденсатор емкостью 5 мкф заряженный до напряжения 120 в разряжается

Содержание

Конденсатор емкостью 5 мкф заряженный до напряжения 120 в разряжается
Конденсатор емкостью 5 мкф заряженный до напряжения 120 в разряжается
Тест по теме «Конденсаторы»
Содержимое публикации
Конденсатор емкостью 5 мкф заряженный до напряжения 120 в разряжается

Конденсатор емкостью 5 мкф заряженный до напряжения 120 в разряжается

Конденсатор ёмкостью 0,5 мкФ, заряженный до напряжения 24 В, подключают к резистору с большим сопротивлением. В результате этого конденсатор начинает разряжаться, причём за каждые следующие 15 с его заряд уменьшается в 2 раза. Чему будут равны количество теплоты, выделившееся в резисторе в течение 30 с после начала разрядки, и заряд конденсатора через 45 с после начала разрядки?

Установите соответствие между величинами и их значениями, приведёнными в основных единицах системы СИ.

К каждой позиции из первого столбца подберите соответствующую позицию из второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Заряд конденсатора уменьшается по закону где T равно 15 с. Начальный заряд конденсатора

А) Энергия конденсатора рассчитывается по формуле Заряд конденсатора через 30 с после начала разрядки Теплота, выделившаяся в резисторе будет равна разности энергий конденсатора в первом и во втором состоянии

Б) Заряд конденсатора через 45 с после начала разрядки

Источник

Конденсатор емкостью 5 мкф заряженный до напряжения 120 в разряжается

Установите соответствие между величинами и их значениями, приведёнными в основных единицах системы СИ.

ВЕЛИЧИНЫ

ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ

А) количество теплоты, выделившееся в резисторе в течение 30 с после начала разрядки

Б) заряд конденсатора через 45 с после начала разрядки

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Заряд конденсатора уменьшается по закону где T равно 15 с. Начальный заряд конденсатора

Б) Заряд конденсатора через 45 с после начала разрядки

Источник

Тест по теме «Конденсаторы»

Содержимое публикации

1. Электроёмкость плоского конденсатора зависит

A ) от площади и расстояния между пластинами B ) только от расстояния между пластинами C ) только от диэлектрической проницаемости среды D ) только от площади пластины E )от диэлектрической проницаемости среды, площади пластин и расстояния между пластинами

2. Напряжение на обкладках конденсатора 400 В. При полной разрядке конденсатора через резистор в цепи проходит электрический заряд 0,4 Кл. Тогда энергия, выделяемая на резисторе

А) 10 Дж В) 80 Дж С) 160 Дж D ) 50 Дж Е) 25 Дж

3. Напряжение на обкладках конденсатора 100 В. При полной разрядке конденсатора через резистор в цепи проходит заряд 0,1 Кл. Значит, электроемкость конденсатора

A ) 10 -3 Ф B ) 10 -1 Ф С ) 10 3 Ф D ) 10 -2 Ф E ) 10Ф

4. Пространство между обкладками плоского заряженного конденсатора заполнили диэлектриком с ε=4. Если конденсатор всё время остается подключенным к источнику напряжения, то энергия конденсатора

A ) увеличится в 2 раза B ) не изменится C ) уменьшится в 2 раза

D ) уменьшится в 4 раза E ) увеличится в 4 раза

5. Если в плоском конденсаторе увеличили расстояние между пластинами в 3 раза, а площадь пластин уменьшили в 2 раза, то емкость конденсатора

A ) уменьшилась в 2 раза B ) не изменилась С ) увеличилась в 6 раз

D ) увеличилась в 3 раза E ) уменьшилась в 6 раз

6. Энергия электрического поля, создаваемого зарядами q в конденсаторе емкостью С

7. Конденсатор электроемкостью С=10 мкФ, заряжен до напряжения U =10 В. Энергия электрического поля конденсатора

A ) 5 Дж B ) 0,5 мДж С ) 5 мДж D ) 15 Дж E ) 5 М Дж

8. Имеются конденсаторы емкостью 4 мкФ, 5 мкФ, 10 мкФ и 20 мкФ. Их общая емкость при последовательном соединении

А) 1,7 мкФ B ) 1,7 Ф С ) 1,7 нФ D ) 1,7 пФ E ) 1,7 мФ

9. Электроемкость плоского конденсатора равна 1 мкФ. Если между пластинами помещается слой слюды толщиной d = 0,1 мм, то площадь пластины равна

A ) ≈1,9 м 2 B ) ≈2 см 2 С ) ≈19 см 2 D ) ≈0,19 м 2 E ) ≈2 м 2

10. Если пространство между обкладками конденсатора заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε=2, то энергия подключенного к источнику конденсатора

A ) уменьшится в 2 раза B ) уменьшится в 4 раза С ) увеличится в 4 раза

D ) не изменится E ) увеличится в 2 раза

1. Безразмерной величиной в СИ является

А) диэлектрическая проницаемость среды В) напряженность C ) электрический заряд D ) потенциал E ) электрическая постоянная

2. Емкость конденсатора 6 мкФ, а заряд 3∙10 -4 Кл. Энергия электрического поля конденсатора

A ) 7,5 мДж B ) 7,5 Дж C ) 7,5 мкДж D ) 7,5 кДж E ) 7,5 нДж

3. Напряжение на обкладках конденсатора 100 В. При полной разрядке конденсатора через резистор в цепи прошел заряд 10 Кл. Емкость конденсатора равна

A ) 100 Ф B ) 10 Ф С ) 1000 Ф D ) 1 Ф E ) 0,1Ф

4. Электроемкость плоского конденсатора при двукратном увеличении площади пластин и шестикратном уменьшении расстояния между ними

A ) увеличится в 12 раз B ) уменьшится в 12 раз С ) увеличится в 3 раза

D ) уменьшится в 3 раза E ) не изменится

5. Воздушный конденсатор заряжен от источника напряжения и отключен от него. После этого расстояние между пластинами увеличили вдвое. При этом энергия электрического поля конденсатора

A ) увеличилась в 4 раза B ) уменьшилась в 2 раза С ) увеличилась в 2 раза

D ) не изменилась E ) уменьшилась в 4 раза

6. Энергия электрического поля, не определяется по формуле

7. Конденсатор емкостью 20 мкФ заряжен до напряжения 300 В. Определите энергию, сосредоточенную в нем

А) 0,9 Дж В) 0,5 Дж C ) 0,8 Дж D ) 0,6 Дж E ) 0,7 Дж

8. С₁=С₂= 1 мкФ, С₃= 3 мкФ. Определить электроемкость батареи конденсаторов.

9. Плоский конденсатор емкостью 0,02 мкФ соединили с источником тока, в результате чего он приобрел заряд 10 -8 Кл. Если расстояние между пластинами конденсатора 5 мм, то напряженность поля между ними равна

A ) 0,1 В/м B ) 4·10 -14 В/м С ) 40 В/м D ) 100 В/м E ) 80 В/м

10. Если пространство между обкладками конденсатора заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε=2, то энергия отсоединенного от источника конденсатора

A ) увеличится в 2 раза B ) не изменится C ) уменьшится в 2 раза D ) уменьшится в 4 раза E ) увеличится в 4 раза

1. Электроемкостью проводника называется

A ) величина, определяемая зарядом, который необходимо сообщить проводнику, чтобы увеличить его потенциал на единицу B ) скалярная величина, определяемая работой, необходимой для перемещения единичного положительного заряда из данной точки в бесконечность С ) величина, численно равная заряду на единицу площади проводника D ) величина, численно равная энергии, заключенной в единице объема электростатического поля E ) векторная величина, равная силе, действующей на единичный положительный заряд

2. Емкость конденсатора 0,25 мкФ, а разность потенциалов между пластинами 400 В. Энергия конденсатора

A ) 4∙10 -2 Дж B ) 5∙10 -2 Дж C ) 2∙10 -2 Дж D ) 6∙10 -2 Дж E ) 3∙10 -2 Дж

3. Электроемкость конденсатора С= 5 пФ, разность потенциалов между обкладками U = 1000 В, тогда заряд на каждой из обкладок конденсатора

A ) 5·10 -10 Кл B ) 10 -8 Кл С ) 5·10 -11 Кл D ) 5·10 -9 Кл E ) 10 -10 Кл

4. Плоский конденсатор зарядили от источника и отключили от него, а затем заполнили диэлектриком с ε=2 и увеличили расстояние между облаками конденсатора вдвое. Разность потенциалов на конденсаторе при этом

А) увеличится в 2 раза B ) увеличится в 4 раза C ) уменьшится в 2 раза

D ) уменьшится в 4 раза E )не изменится

5. Конденсатор подключен к аккумулятору. При увеличении расстояния между пластинами энергия конденсатора

A ) уменьшается B ) не изменяется С ) сначала уменьшается, затем увеличивается D ) увеличивается E ) сначала увеличивается, затем уменьшается

6. Формула, не соответствующая параллельному соединению

7. Если заряд конденсатора 3,2 мКл, напряжение на обкладках 500 В, то энергия электрического поля конденсатора

A ) 800 Дж B ) 0,8 Дж С ) 0,08 Дж D ) 80 Дж E ) 8 Дж

8. Если С₁= С₂= С₃= С₄=3 мкФ, то электроемкость батареи конденсаторов

А) 2,25 мкФ В) 6 мкФ C ) 1,5 мкФ D ) 0,75 мкФ E ) 12 мкФ

9. Между пластинами конденсатора емкостью 500 пФ, имеющего две пластины площадью 10 см 2 каждая, находится диэлектрик (слюда) (ε=6; ε₀=8,85·10 -12 Кл 2 /Н·м 2 ). Толщина диэлектрика равна

A ) 11 мм B ) 0,11 мм С ) 0,15 см D ) 1,5 см E ) 1,1 мм

10. Если удвоить напряжение на конденсаторе, то его энергия

A ) увеличится в 4 раза B ) увеличится в раз С ) увеличится в 2 раза

D ) не изменится E ) увеличится в раз

1. Где локализована энергия заряженного конденсатора?

A ) На обкладках B ) В подводящих проводах С )В пространстве между обкладками D ) Нет определенности E ) На облаках и в подводящих проводах

2. Конденсатор электроемкостью С=10 мкФ, заряжен до напряжения U =10 В. Энергия электрического поля конденсатора

A ) 5 Дж B ) 0,5 мДж С ) 5 мДж D ) 15 Дж E ) 5 М Дж

3. От источника напряжением 120 В конденсатор получил заряд 6∙10 -5 Кл. Емкость конденсатора

A ) 0,5 мкФ B ) 5 мкФ C ) 0,05 мкФ D ) 50 мкФ E ) 5 нФ

4. Конденсатор соединен с источником напряжения. Если пространство между обкладками заполнить диэлектриком с ε=5, то запасенная энергия конденсатора

A ) уменьшится в 25 раз B ) уменьшится в 5 раз С )увеличится в 5 раз

D ) не изменится E ) увеличится в 25 раз

5. Если разность потенциалов между обкладками конденсатора увеличить в n раз, то его электроемкость

A ) увеличится в раз B ) уменьшится в n раз С ) уменьшится в раз

D ) увеличится в n раз E ) не изменится

6. Электроемкость плоского конденсатора с диэлектриком внутри:

7. На конденсаторе написано С= 1 мкФ, U = 2 кВ. Энергия конденсатора

A ) 6 Дж B ) 4 Дж С ) 5 Дж D ) 2 Дж E ) 3 Дж

8. С₁=С₂= 2 нФ, С₃= 6 нФ. Определить электроемкость батареи конденсаторов.

9. Площадь пластины слюдяного конденсатора 15 см 2 , а расстояние между пластинами 0,02 см (ε=6; ε₀=8,85·10 -12 Кл 2 /Н·м 2 ). Емкость конденсатора

A ) ≈ 300 пФ B ) ≈ 500 пФ С ) ≈ 200 пФ D ) ≈ 100 пФ E ) ≈ 400 пФ

10. Конденсатор отключен от источника. Если удвоить заряд на каждой из пластин конденсатора, то его энергия

A ) увеличится в 4 раза B ) увеличится в 8 раз С ) увеличится в 2 раза

Источник

Конденсатор емкостью 5 мкф заряженный до напряжения 120 в разряжается

Незаряженный конденсатор подключают к батарейке. Как изменились следующие величины в ходе зарядки.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

ВЕЛИЧИНЫ

ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ

А) количество теплоты, выделившееся в резисторе в течение 30 с после начала разрядки

Б) заряд конденсатора через 45 с после начала разрядки

Энергия конденсатора

Электрическая емкость

При подключении батарейки в сети появится напряжение, поэтому энергия конденсатора увеличится, а его электрическая емкость не изменится, поскольку она не зависит от напряжения.

К аккумулятору с ЭДС и внутренним сопротивлением r = 5 Ом подключили лампу сопротивлением R_л = 10 Ом и резистор сопротивлением R = 15 Ом, а также конденсатор ёмкостью С = 80 мкФ (см. рисунок). Спустя длительный промежуток времени ключ К размыкают. Какое количество теплоты выделится после этого на лампе?

Падение напряжения на участке с лампой и резистором будет равно падению напряжения на конденсаторе. С учётом закона Ома для полной цепи, получим:

Зная напряжение на конденсаторе, найдём энергию запасённую в нём:

Мощность, выделяемая на лампе, равна Мощность, выделяемая на резисторе, равна Следовательно, отношение мощностей, а значит, и отношение теплот выделяемых на них равно: откуда После размыкания ключа вся энергия, запасённая в конденсаторе выделится на участке с лампой и резистором. При этом сумма выделившихся теплот равна энергии, запасённой в конденсаторе:

К аккумулятору с ЭДС ϵ = 50 B и внутренним сопротивлением r = 4 Ом подключили лампу сопротивлением R_Л = 10 Ом и резистор сопротивлением R = 15 Ом, а также конденсатор ёмкостью C = 100 мкФ (см. рисунок). Спустя длительный промежуток времени ключ К размыкают. Какое количество теплоты выделится после этого на резисторе?

Зная напряжение на конденсаторе, найдём энергию запасённую в нём:

В идеальном колебательном контуре совершаются гармонические колебания. Контур состоит из катушки индуктивностью 25 мГн и воздушного конденсатора, расстояние между пластинами которого равно 2 мм, а площадь каждой пластины 1000 мм 2 . В момент времени t = 0 пластины конденсатора начинают равномерно отодвигать друг от друга со скоростью 0,2 мм/с. При этом пластины остаются всё время параллельными друг другу. Установите соответствие между событиями и соответствующими им моментами времени.

А) Момент времени, в который электроёмкость конденсатора будет отличаться от исходного значения в 2 раза.

Б) Момент времени, в который частота электромагнитных колебаний в контуре будет отличаться от исходного значения в 2 раза.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А. В начальный момент времени ёмкость воздушного конденсатора равнялась При удалении пластин ёмкость будет изменяться по закону Понятно, что при увеличении расстояния между пластинами ёмкость будет уменьшаться, причём, по условию она уменьшится в 2 раза. Отсюда Тогда

Б. Частота колебаний в колебательном контуре равна

В некоторый момент времени частота будет равна

При увеличении расстояния между пластинами частота увеличится в 2 раза. Тогда

Аналоги к заданию № 19735: 19767 Все

К источнику тока с ЭДС и внутренним сопротивлением подключили параллельно соединенные резистор с сопротивлением и плоский конденсатор, расстояние между пластинами которого Какова напряженность электрического поля между пластинами конденсатора?

Закон Ома для полной цепи: Значения напряжения на конденсаторе и параллельно подсоединенном резисторе одинаковы и равны В однородном электрическом поле конденсатора где E — напряженность поля. Следовательно,

Ответ:

К источнику тока с ЭДС и внутренним сопротивлением подключили параллельно соединенные резистор с сопротивлением и плоский конденсатор. В установившемся режиме напряженность электрического поля между пластинами конденсатора Определите расстояние между его пластинами.

Ответ:

Плоский заряженный воздушный конденсатор, отключённый от источника напряжения, заполняют диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 4. Определите отношение напряжённости электрического поля между пластинами незаполненного конденсатора к напряжённости электрического поля в диэлектрике заполненного конденсатора.

Поскольку конденсатор отключен от источника, заряд его пластин остается неизменным, а значит, поле между пластинами ослабевает в раз после вставки диэлектрика. Таким образом, соотношение между напряженностями имеет вид:

Два покрытых кальцием электрода, один из которых заземлён, находятся в вакууме. Один из электродов заземлён. К ним подключён конденсатор ёмкостью C₁ = 20 000пФ. Появившийся в начале фототок при длительном освещении прекращается, при этом на конденсаторе возникает заряд q = 2 · 10 −8 Кл. Работа выхода электронов из кальция A = 4,42 · 10 −19 Дж. Определите длину волны света, освещающего катод.

Фототок прекращается тогда, когда напряжение на конденсаторе станет равным некоторому критическому напряжению, называемому запирающем напряжением Найдём запирающее напряжение. В данном случае, это напряжение на конденсаторе, в тот момент, когда прекращается фототок: Фотон, падая на поверхность передаёт свою энергию электрону, при этом часть энергии фотона расходуется на преодоление работы выхода из металла, а оставшаяся часть энергии превращается в кинетическую энергию электрона: Откуда c учётом выражения для запирающего напряжения:

В цепи, схема которой изображена на рисунке, ключ К в некоторый момент замыкают. На сколько после этого изменится заряд q конденсатора C ёмкостью 10 мкФ? ЭДС источника с малым внутренним сопротивлением равна ε = 5 В, сопротивление резистора R = 4 Ом, сопротивление катушки индуктивности r = 1 Ом, сопротивлением проводов можно пренебречь.

До замыкания ключа заряд на конденсаторе, согласно формуле для связи заряда и напряжения, был равен Согласно законам Ома для участка цепи и для полной цепи, а также согласно формуле для сопротивления последовательно соединённых резисторов, падение напряжения на резисторе R определялось током через него: Таким образом, После замыкания ключа ток, в силу малости сопротивления проводов, пойдёт только через ключ, и заряд конденсатора, согласно тем же законам, станет равным

Изменение заряда на конденсаторе, таким образом, будет равно

Участок цепи, схема которого изображена на рисунке, до замыкания ключа К имел электрическую ёмкость 3 нФ. После замыкания ключа электроёмкость данного участка цепи стала равной 4 нФ. Чему равна электроёмкость конденсатора C_x (в нФ)?

При последовательном соединении конденсаторов их общая ёмкость находится по формуле:

Отсюда

После замыкания ключа, учитывая что при параллельном соединении конденсаторов их ёмкости складываются, получаем:

Находим отсюда

На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника постоянного напряжения, двух резисторов, конденсатора, ключа и идеального амперметра.

Сначала ключ К замкнут в положении 1. Затем ключ переключают в положение 2. Определите, как при этом изменятся заряд на конденсаторе и показания амперметра.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

СОБЫТИЕ

МОМЕНТ ВРЕМЕНИ (секунд)

Заряд на конденсаторе

Показание амперметра

При переключении ключа в положение 2 сопротивление увеличилось, значит, показание амперметра уменьшилось, а заряд на конденсаторе увеличился.

В идеальном колебательном контуре совершаются гармонические колебания. Контур состоит из катушки индуктивностью 25 мГн и воздушного конденсатора, расстояние между пластинами которого равно 2 мм, а площадь каждой пластины 1000 мм 2 . В момент времени t = 0 пластины конденсатора начинают равномерно сдвигать со скоростью 0,2 мм/с. При этом пластины остаются всё время параллельными друг другу. Установите соответствие между событиями и соответствующими им моментами времени.

А) Момент времени, в который электроёмкость конденсатора будет отличаться от исходного значения в 2 раза.

А. В начальный момент времени ёмкость воздушного конденсатора равнялась При сближении пластин ёмкость будет изменяться по закону Понятно, что при уменьшении расстояния между пластинами ёмкость будет увеличиться, причём, по условию она увеличится в 2 раза. Отсюда: Тогда

Б. Частота колебаний в колебательном контуре равна

В некоторый момент времени частота будет равна

При уменьшении расстояния между пластинами частота уменьшится в 2 раза. Тогда

В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут.

Заряд конденсатора ЭДС батарейки её внутреннее сопротивление сопротивление резистора Найдите количество теплоты, которое выделяется на резисторе после размыкания ключа К в результате разряда конденсатора. Потерями на излучение пренебречь.

Количество теплоты, выделяющееся на резисторе после размыкания ключа:

Напряжение на конденсаторе равно падению напряжения на резисторе. С учетом закона Ома для полной цепи:

Комбинируя эти формулы, находим:

Ответ:

полностью одобряю ваш метод, но нельзя ли решить более «простым» способом? Не сочтите меня за глупца.

Смеяться не буду 🙂 Все в порядке.

А теперь о Вашем решении. Что тут могу сказать. Так решать, конечно, нельзя, и получившийся у Вас ответ, отличный от приведенного в решении, — одно из тому подтверждений. Не буду комментировать все, скажу только, что формулу здесь использовать «в лоб» нельзя, так как через конденсатор будет течь не постоянный ток, а уменьшающийся по величине: чем больше заряд на конденсаторе, тем быстрее он стремится разрядиться. Так что закон сохранения энергии — наиболее простой и верный способ решения.

Ежели Вы настаиваете на на применении своей формулы, то тут потребуется большие знания из математического анализа: производные, интегралы, дифференциальные уравнения. Если интересно, приведу такое решение (но особого смысла в нем разбираться — нет, так как такие знания за рамками того, что проверяется на ЕГЭ). Кроме того, все равно получится, что нужно просто посчитать начальную энергию конденсатора.

Сложное решение этой задачи 🙂

Определим зависимость тока, текущего через резистор от времени. Так как конденсатор подключен к резистору параллельно, напряжения на них совпадают в любой момент времени: . По закону Ома, напряжение на резисторе пропорционально величине текущего через него тока: . Напряжение на конденсаторе связано с зарядом на нем соотношением: . Пусть за небольшой интервал времени заряд на конденсаторе изменился на (так как конденсатор разряжается ). Тогда через резистор за это время протек заряд . Следовательно, сила тока равна . Скомбинировав все равенства и переходя к бесконечно малому интервалу времени, получаем дифференциальное уравнение на величину заряда конденсатора:

Решая это уравнение и используя, что в начальный момент времени заряд на конденсаторе равен , имеем: . То есть, математически конденсатор разряжается бесконечно долго. Значит, ток через конденсатор равен

Определим теперь тепловую мощность, выделяющуюся на резисторе: Мощность уменьшается со временем. Для того, чтобы найти полное тепло необходимо просуммировать по всему времени разрядки, то есть взять интеграл:

Вот и она — начальная энергия конденсатора 🙂

Источник

СОБЫТИЕ

МОМЕНТ ВРЕМЕНИ (секунд)