Question

Определить электроёмкость конденсатора, для изготовления которого использовали ленту алюминиевой фольги длиной 157 см и шириной 90мм. Толщина парафиновой бумаги 0,1мм. Какая энергия запасена в конденсаторе, если он заряжен до рабочего напряжения 400 В?

Answer 1

S=1,57*0,009=0,1413 м2
C=e0*S/d=8,85*10^-12*0,1413/0,0001=1,25*10^-8 Ф
W=C*U^2/2=1,25*10^-8*16*10^4/2=10^-7 Дж

Answer 2

Определение электроёмкости конденсатора

Для определения электроёмкости конденсатора, используем формулу:

C = (ε₀ * εᵣ * A) / d

Где: - C - электроёмкость конденсатора - ε₀ - электрическая постоянная (8.85 x 10^-12 Ф/м) - εᵣ - относительная диэлектрическая проницаемость материала (для парафиновой бумаги примерно 3.5) - A - площадь пластин конденсатора - d - расстояние между пластинами конденсатора

Расчет площади пластин конденсатора

Площадь пластин конденсатора можно найти, умножив длину на ширину. В данном случае: - Длина (l) = 157 см = 1.57 м - Ширина (w) = 90 мм = 0.09 м

A = l * w

Расчет электроёмкости конденсатора

Теперь, используя найденное значение площади, можем рассчитать электроёмкость конденсатора:

C = (ε₀ * εᵣ * A) / d

Расчет энергии, запасенной в конденсаторе

Для расчета энергии, запасенной в конденсаторе, используем формулу:

E = (1/2) * C * V^2

Где: - E - энергия, запасенная в конденсаторе - C - электроёмкость конденсатора - V - напряжение на конденсаторе

Решение

1. Расчитаем площадь пластин конденсатора: - Длина (l) = 1.57 м - Ширина (w) = 0.09 м - A = l * w

2. Найдем электроёмкость конденсатора, используя найденное значение площади: - C = (ε₀ * εᵣ * A) / d

3. Рассчитаем энергию, запасенную в конденсаторе, при заданном напряжении: - E = (1/2) * C * V^2

Результаты расчетов

1. Расчет площади пластин конденсатора: - A = 1.57 м * 0.09 м = 0.1413 м²

2. Расчет электроёмкости конденсатора: - Подставим значения в формулу: C = (8.85 x 10^-12 Ф/м * 3.5 * 0.1413 м²) / 0.0001 м - Результат: C ≈ 0.55 мкФ

3. Расчет энергии, запасенной в конденсаторе при напряжении 400 В: - Подставим значения в формулу: E = (1/2) * 0.55 мкФ * (400 В)^2 - Результат: E ≈ 44 мДж

Таким образом, энергия, запасенная в конденсаторе при заряде до рабочего напряжения 400 В, составляет примерно 44 миллиджоуля.