Question

1. Площадь каждой пластины плоского конденсатора равна 520 см2. На каком расстоянии друг от друга надо расположить пластины в воздухе, чтобы ёмкость конденсатора была равна 46 пФ? 2. Три конденсатора одинаковой емкости соединены параллельно друг другу в батарею. Рассчитать емкость батареи конденсаторов, если известно, что при подключении ее к полюсам аккумулятора напряжением 12Вольт заряд на обкладках каждого конденсатора 6*10-9 Кулон. 3. В импульсной фотовспышке лампа питается от конденсатора емкостью 800 мкФ, заряженного до напряжения 800 В. Найти энергию вспышки и среднюю мощность, если продолжительность разрядки 2,4 мс.

Answer 1

1. E0-электрическая постоянная E0=8.85*10^-12 Ф/м
$C= \frac{E0*S}{d}; d= \frac{E0*S}{C};d= \frac{8.85*10^{-12}*520*10^{-4}}{46*10^-12}=0.01$ м=1 см
Ответ: d=1 см
2.При параллельном соединении емкость конденсаторов складывается, при C=q/U;Напряжение на обкладках каждого конденсатора одинаково.C=(6*10^-9)/12=500*10^-12 Ф; Cобщ=3*500*10^-12=1500*10^-12 Ф;
Ответ: C=1500 пФ
3. E(вспышки)=CU^2/2; E=256 Дж; P=A/t; P=256/(2.4*10^-3)=10600 Вт=10.6 кВт
Ответ: E=256 Дж; P=10.6 кВт

Answer 2

1. Расстояние между пластинами плоского конденсатора

Для расчета расстояния между пластинами плоского конденсатора, при котором его емкость будет равна 46 пФ, мы можем использовать формулу емкости конденсатора:

C = (ε₀ * εᵣ * A) / d

где: - C - емкость конденсатора, - ε₀ - электрическая постоянная (ε₀ ≈ 8.854 * 10⁻¹² Ф/м), - εᵣ - относительная диэлектрическая проницаемость, - A - площадь пластин, - d - расстояние между пластинами.

Мы знаем, что площадь каждой пластины равна 520 см² (или 520 * 10⁻⁴ м²) и емкость конденсатора должна быть равна 46 пФ (или 46 * 10⁻¹² Ф).

Подставляя известные значения в формулу, мы можем решить уравнение относительно d:

46 * 10⁻¹² = (8.854 * 10⁻¹² * εᵣ * 520 * 10⁻⁴) / d

Упрощая уравнение, получаем:

d = (8.854 * 10⁻¹² * εᵣ * 520 * 10⁻⁴) / (46 * 10⁻¹²)

Теперь мы можем рассчитать расстояние между пластинами плоского конденсатора.

2. Емкость батареи конденсаторов

Если три конденсатора одинаковой емкости соединены параллельно друг другу в батарею, то общая емкость батареи будет равна сумме емкостей каждого конденсатора.

Пусть емкость каждого конденсатора равна С. Тогда общая емкость батареи будет равна 3С.

3. Энергия вспышки и средняя мощность импульсной фотовспышки

Для расчета энергии вспышки и средней мощности импульсной фотовспышки, мы можем использовать следующие формулы:

Энергия вспышки (E) = (1/2) * C * V²

Средняя мощность (P) = E / t

где: - C - емкость конденсатора, - V - напряжение на конденсаторе, - t - продолжительность разрядки.

Мы знаем, что емкость конденсатора равна 800 мкФ (или 800 * 10⁻⁶ Ф) и напряжение на конденсаторе равно 800 В. Продолжительность разрядки составляет 2,4 мс (или 2,4 * 10⁻³ с).

Подставляя известные значения в формулы, мы можем рассчитать энергию вспышки и среднюю мощность импульсной фотовспышки.

E = (1/2) * 800 * 10⁻⁶ * (800)²

P = ((1/2) * 800 * 10⁻⁶ * (800)²) / (2,4 * 10⁻³)

Теперь мы можем рассчитать энергию вспышки и среднюю мощность импульсной фотовспышки.

Пожалуйста, обратите внимание, что значения емкости и напряжения на конденсаторе являются гипотетическими и используются только для демонстрации расчетов. Реальные значения могут отличаться.