7 Esimerkkejä rinnakkaislevykondensaattorien kapasiteettia koskevista kysymyksistä
1. Rinnakkaislevykondensaattorin, jonka kapasiteetti on C, tyhjiöpermittiivisyys on εo, poikkileikkauspinta-ala A ja levyjen välinen etäisyys d. Jos kondensaattorin poikkileikkauspinta-alaa kasvatetaan nelinkertaiseksi, levyjen välinen etäisyys on 2d ja tyhjiöpermittiivisyys on 5εo, maka rinnakkaislevykondensaattorin kapasiteetti siitä tulee…
Keskustelu
Se tiedetään :
Kysytty Jos tyhjiön permittiivisyys = 5εo, poikkileikkauspinta-ala = 4A ja levyjen välinen etäisyys = 2d, niin rinnakkaislevykondensaattorin kapasiteetti muuttuu muotoon...
Jawab :
Rinnakkaislevykondensaattorin kapasiteetti muuttuu kymmenkertaiseksi alkuperäisestä kapasiteettistaan.
2. Alla olevan kaavion perusteella suurin kapasiteettinen kondensaattori on…
Keskustelu
Rinnakkaislevykondensaattorin kaava :
Kunkin kondensaattorin kapasiteetti :
Kondensaattori, jolla on suurin kondensaattorikapasiteetti, on 3 (C) -kondensaattori.3).
3. Kiinnitä huomiota seuraaviin tekijöihin!
(1) Dielektrisyysvakio
(2) Levyjen välinen potentiaaliero
(3) Levyn paksuus
(4) Levyn pinta-ala
(5) Kahden kappaleen välinen etäisyys
(6) Sähkövarauksen määrä
Kapasiteettiin vaikuttavat tekijät rinnakkaislevykondensaattori on…
Keskustelu
Kondensaattorin kapasiteettikaavan perusteella voidaan päätellä, että kondensaattorin kapasiteettiin vaikuttavat tekijät ovat (1), (4) ja (5).
4. Kondensaattoreiden 1 ja 2 kapasitanssien vertailu on…
Keskustelu
Se tiedetään :
Kondensaattori 1:
Pinta-ala = 2A
Levyjen välinen etäisyys = d1
Kondensaattori 2:
Pinta-ala = A
Levyjen välinen etäisyys = 2 d1
Kysytty Kondensaattoreiden 1 ja 2 kapasitanssien vertailu
Jawab :
Kondensaattoreiden 1 ja 2 kapasiteettien vertailu:
5. Seuraavassa kuvassa on kaksi rinnakkaislevykondensaattoria I ja II.
Rinnakkaisten levykondensaattoreiden I ja II kapasiteetin vertailu on...
A. 1:6
B. 1:1
C. 2:3
3. päivä: 2
E. 6:1
Keskustelu
Rinnakkaislevykondensaattori I:
Rinnakkaislevykondensaattori II:
Rinnakkaisten levykondensaattoreiden I ja II vertailu:
Oikea vastaus on A.
6. Katso alla olevaa kuvaa kahdesta rinnakkaislevykondensaattoriparista! Jos A1 = ½ A2 ja d2 = 3d1 , niin kuvan (2) ja kuvan (1) välisten rinnakkaislevykondensaattoreiden kapasitanssien suhde on…
A. 2/5
B. 2/3
C. 3/4
D. 3
E. 4/3
Keskustelu
Se tiedetään :
Rinnakkaislevykondensaattori 1:
A1 = 1
d1 = 1
Rinnakkaislevykondensaattori 2:
A2 = 2
d2 = 3
Kysytty Rinnakkaislevykondensaattoreiden 2 ja 1 kapasiteetin vertailu
Jawab :
Rinnakkaislevykondensaattori I:
Rinnakkaislevykondensaattori II:
Rinnakkaisten levykondensaattoreiden II ja I vertailu:
Oikea vastaus on B.
7. Kahden yhdensuuntaisen metallinkappaleen välinen etäisyys on 0,2 cm. Kahteen metallinkappaleeseen syötetään vastakkaiset sähkövaraukset, kunnes potentiaaliero saavuttaa 20 000 volttia. Elektronin varaus on 1,6 × 10–19 C. Kahden metallinkappaleen väliseen elektroniin kohdistuvan Couloumbin voiman suuruus ja suunta on...
A. 0,80 × 10-12 N, ylös
B. 1,20 × 10-12 N, alas
C. 1,20 × 10-12 N, ylös
D. 1,62 × 10-12 N, alas
E. 1,62 × 10-12 N, ylös
Keskustelu:
Se tiedetään :
d = 0,2 cm = 0,002 m
V = 20.000 volttia
e = 1,62 x 10-19 C
Kysytty :
Sähkövoima (F) ?
Jawab :
Sähkökentän, jännitteen ja levyjen välisen etäisyyden kaava :
E = V / d
Kuvaus: E = sähkökenttä, V = jännite, d = levyjen välinen etäisyys
Coulombin voimakaava, sähkökenttä ja varaus :
F = q E
Kuvaus: F = Coulombin voima tai sähkövoima, q = varaus, E = sähkökenttä
Elektroneihin kohdistuvan Coulombin voiman suuruus ja suunta :
F = q E = q V / d
F = (1,62 x 10-19 C)(20 000 V) / 0,002 m
F = 1,62 x 10-12 N
Elektronit ovat negatiivisesti varautuneita, joten negatiivinen levy hylkii niitä ja positiivinen levy vetää niitä puoleensa. Voiman suunta on siis ylöspäin.
Oikea vastaus on E.
