Kondensatory. 6.10

Sławomir Jemielity, 2011-09-18, poziom: trudny
0:0
Jedną okładkę kondensatora stanowi ziemia, a drugą dwie kule o promieniach , połączone cienkim przewodem. Oblicz pojemność takiego kondensatora, jeżeli odległości między kulami i między kulami a ziemią są znacznie większe od promieni kul. Zaniedbaj pojemność przewodu łączącego kule.



1. krok rozwiązania



Metoda rozwiązania jest taka jak w poprzednim zadaniu. Przyjmiemy, że potencjał Ziemi jest równy zero. Wtedy napięcie między okładkami takiego kondensatora będzie równe potencjałowi kul. Czy możemy ot tak sobie przyjąć potencjał równy zero? Możemy! Przypomnijcie sobie, co mówiliśmy w drugiej części tego cyklu o energii potencjalnej. Otóż poziom zerowy energii potencjalnej można wybrać dowolnie. Potencjał wywodzi się wprost od energii potencjalnej, nawet nazwę ma podobną. Możemy więc poziom zerowy potencjału przypisać ziemi. Problem tylko w tym, czy dla kul będziemy mogli korzystać ze wzoru

Skąd wątpliwość? Otóż ten wzór ma „wbudowane” założenie, że poziom zerowy jest w nieskończoności. Założyliśmy jednak, że ziemia jest daleko od kul. Co prawda nie nieskończenie daleko, ale możemy w przybliżeniu korzystać z powyższego wzoru.

2. krok rozwiązania

Teraz będziemy liczyć potencjał kul i zarazem napięcie między okładkami kondensatora. Kule są połączone, więc ich potencjały są jednakowe. Ładunek rozkłada się jakoś na obu kulach.


Z zasady zachowania ładunku wynika, że
{cen{/cen}
Potencjały





Podstawiamy do równania 1).




Liczymy potencjał którejkolwiek z kul (i tak są takie same)

3. krok rozwiązania


To jest zarazem napięcie. Teraz pojemność.

To jest wynik.

Podobne Następny

Nie jesteś zalogowany!

Inne materiały z tej kategorii

KURSY


Pojemność elektryczna
Sławomir Jemielity, 1
Pojemność elektryczna przewodnika Definicja pojemności jest bardzo prosta. Przypomnę, że przewodnik, gdy ładunki się w nim nie poruszają, ma w całej swej objętości jednakowy potencjał. Nie można tego powiedzieć o izolatorach (dielektrykach). A ...

Kondensator płaski
Sławomir Jemielity, 1
Wśród kondensatorów najprostszym jest kondensator płaski. Są to dwie płaskie, jednakowe płyty metalowe, zwane okładkami, ustawione równolegle do siebie w pewnej odległości. Na razie będziemy rozważać kondensator próżniowy lub powietrzny. Oznacz...

Łączenie kondensatorów
Sławomir Jemielity, 1
Mógłby ktoś zapytać: a po co je łączyć? Ktoś inny: a po co w ogóle kondensatory? Okazuje się, że kondensatory się przydają. Nie ma urządzenia elektronicznego, w którym nie byłoby ich mnóstwa. Ogromne znaczenie mają one w tzw. obwodach drgających...

Równoległe łączenie kondensatorów
Sławomir Jemielity, 1
Załóżmy, że mamy dwa kondensatory o pojemnościach i połączone równolegle. Tworzą one jakby jeden kondensator. Problemem, do rozwiązania którego będziemy zmierzać jest: jaka jest pojemność takiego kondensatora? Inaczej mówiąc obliczymy pojemnoś...

Szeregowe łączenie kondensatorów
Sławomir Jemielity, 1
Będziemy dążyć do wzoru na pojemność zastępczą (całkowitą) układu kondensatorów połączonych szeregowo. Zacznijmy od napięcia. W takim układzie kondensatorów mamy trzy kawałki przewodnika, a więc i trzy potencjały: , , . Całkowite napięcie to...


TESTY


Kondensatory. 6.01
Sławomir Jemielity, poziom: łatwy, 1

Kondensatory. 6.02
Sławomir Jemielity, poziom: łatwy, 1

Kondensatory. 6.03
Sławomir Jemielity, poziom: łatwy, 1

Kondensatory. 6.04
Sławomir Jemielity, poziom: łatwy, 1

Kondensatory. 6.05
Sławomir Jemielity, poziom: łatwy, 1

Kondensatory. 6.06
Sławomir Jemielity, poziom: łatwy, 1


FILMY

Nie znaleziono żadnych materiałów.


Autorem "Kondensatory. 6.10" jest Sławomir Jemielity.
Zabrania się kopiowania, rozpowszechniania i udostępniania materiałów zawartych w Serwisie.

Serwis SOFIZMAT nie odpowiada za treść umieszczanych materiałów, grafik, komentarzy oraz wszelkich innych wpisów pochodzących od użytkowników serwisu.

Korzystanie z witryny www.SOFIZMAT.pl oznacza zgodę na wykorzystywanie
plików cookie, z których niektóre mogą być już zapisane w folderze przeglądarki.