Дистанционное обучение. Урок № 3-4. Класс 10. Профиль. Тема. Обобщение темы: Электрическая емкость. Конденсаторы

Дистанционное обучение.

Урок № 3-4

Класс 10. Профиль

Тема. Обобщение темы: Электрическая емкость. Конденсаторы

План занятия

1. Повторить материал по презентации.
2. Записать в тетради и проанализировать решение задач высокого уровня.
3. Создать алгоритм решения задач по теме: Электрическая емкость и выучить его.
4. Ответить на вопросы (1-4). Ответ написать в виде: номер вопроса-буква: 2-А
5. Решить задачи (5-6).
6. Выслать сообщением в Вк «Профиль»: ответы на вопросы и задачи в виде фотографии (скана) из тетради.

1. Презентация «Конденсаторы»

2. Задачи.

Л.А Кирик «Задачи по физике для профильной школы»

№26.47

Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов U = 60 В и отключен от источника электрического тока. После этого внутрь конденсатора параллельно обкладкам вводится пластинка из диэлектрика с диэлектрической проницаемостью 2. Толщина пластинки в два раза меньше величины зазора между обкладками конденсатора. Чему равна разность потенциалов между обкладками конденсатора после введения диэлектрика?

№26.49

Заряженный конденсатор заполняют диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε. Как изменяется его заряд q, напряжение на конденсаторе U, напряженность поля в конденсаторе Е, запасенная энергия W, если: а) конденсатор отключен от батареи; б) конденсатор подключен к батарее?

№26.54.

Найдите заряды на каждом из конденсаторов в цепи, изображенной на рисунке, если C₁ = 2 мкФ, С₂ = 4 мкФ, С₃ = 6 мкФ, E = 18 В.

3. Алгоритм решения задач

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Вместо термина электроемкость в задачах и учебной литературе часто пользуются термином емкость.

2. Электроемкость измеряется в фарадах (Ф) в системе единиц измерения СИ. Фарада — очень большая единица емкости. Поэтому емкость часто измеряют в микрофарадах (мкФ) и пикофарадах (пФ) 1 мкФ=10 ^-6 Ф и 1 пкФ=10 ^-12Ф

3. Электрическая постоянная .

4. Относительная диэлектрическая проницаемость среды находится по таблицам, которые имеются во всех задачниках и справочниках по физике. ﻉ- величина безразмерная.

5. Если в условии задач не указывается диэлектрик, находящийся между обкладками конденсатора, то подразумевается, что между ними — воздух

6. В задачах на расчет электроемкости конденсаторов, последовательного соединения плоских конденсаторов, следует учитывать, что:

а) если плоский конденсатор подключить к источнику питания, зарядить его и затем отключить, то при изменении емкости конденсатора вследствие раздвижения (сближения) пластин, внесения диэлектрика заряд на конденсаторе не меняется;

б) если конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения, то могут меняться величины заряда, электроемкости и др., но при всех изменениях емкости остается неизменным напряжение.

В задачах на систему заряженных тел (обычно плоских конденсаторов) прежде всего, необходимо установить тип соединения, и учитывать, что соединение конденсаторов может не относиться ни к последовательному, ни к параллельному.

Знание общей емкости соединения значительно упростит все дальнейшие расчеты, в последнем случае общую емкость сложного соединения можно найти просто в тех случаях, когда в схеме есть точки с одинаковыми потенциалами. Такие точки можно соединить и разъединить, распределение зарядов и потенциалов на конденсаторах от этого не изменится.

Следует также помнить, что потенциал земли и всех тел, соединенных с проводником с землей, принимается равным нулю.

Более сложные задачи на параллельное соединение конденсаторов рекомендуется решать, придерживаясь следующей последовательности действий:

1. Определить емкость каждого конденсатора до соединения в батарею.
2. Определить общую электроемкость соединения.
3. Найти общее напряжение после соединения.
4. Определить общий заряд после соединения.
5. Найти искомое неизвестное.

4. Вопросы для самостоятельной работы

1. Как изменится электроемкость плоского конденсатора при увеличении заряда на пластинах конденсатора в 2 раза?

А) не изменится
Б) уменьшится в 2 раза
В) увеличится в 2 раза

2. Во сколько раз изменится электроемкость плоского конденсатора, если в пространство между пластинами, не изменяя расстояние, вставить стекло с диэлектрической проницаемостью 7 вместо парафина с диэлектрической проницаемостью 2?

А) увеличится в 14 раз
В) увеличится в 3,5 раза
Б) уменьшится в 3,5 раза

3. При сообщении проводнику заряда 10^ -8 Кл его потенциал увеличился на 100 В. Какова электроемкость проводника?

А) 10^10 Ф
Б) 10^-10 Ф
В) 10^-6 Ф

4. Конденсатору емкостью 10 мкФ сообщили заряд 4 мкКл. Какова энергия заряженного конденсатора?

А) 8*10^-9 Дж
Б) 0.8*10^-7 Дж
В) 8*10^-7 Дж

5. Задачи

5. Плоский конденсатор, расстояние между которыми равна 3 мм, заряжен до напряжения 150 В и отключен от источника питания. На каком расстоянии необходимо раздвинуть пластины конденсатора, чтобы разность потенциалов между ними возросла до 600 В?

6. Обкладки конденсатора изолированы друг от друга пластиной из диэлектрика. Конденсатор заряжен до разности потенциалов 1000 В. Какова диэлектрическая проницаемость материала пластины, если при ее удалении разность потенциалов между обкладками конденсатора возрастает до 3000 В?