Консультация № 182393
05.03.2011, 14:39
47.41 руб.
0 1 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Плоский конденсатор, подключенный к источнику с ЭДС 100 В, состоит из двух квадратных обкладок площадью 1 м2 каждая, расположенных на расстоянии 1мм друг от друга. Между ними диэлектрическая пластинка с диэлектрич. прониц. 5, заполняющая весь объём конденсатора. Пластинку начинают двигать со постоянной скоростью 2см/сек. Какой ток по модулю и направлению потечет? Внутр сопротивлением источника пренебречь.

Обсуждение

давно
Старший Модератор
312929
1973
06.03.2011, 06:41
общий
это ответ
Здравствуйте, Наталия!

Емкость плоского конденсатора выражается формулой



где S - площадь обкладок, d - расстояние между ними, ε - диэлектрическая проницаемость. Если обкладка - квадрат со стороной l, то S = l[sup]2[/sup] и первоначальная емкость конденсатора будет равна



Для полностью выдвинутой пластинки



(диэлектрическую проницаемость воздуха можно считать равной 1). Если пластинка выдвинута частично на величину x, то можно рассматривать конденсатор как два параллельно соединенных конденсатора с площадью обкладок l(l-x) и lx и диэлектрической проницаемостью ε и 1 соответственно. Его емкость будет равна сумме емкостей этих конденсаторов:



Если пластинка движется с постоянной скоростью v, то x = vΔt и емкость будет меняться со временем по закону



Если конденсатор заряжен от источника с ЭДС E до максимума, равного q[sub]0[/sub] = C[sub]0[/sub]E, то его заряд будет изменяться со временем на величину



(знак "-" означает уменьшение заряда). Тогда сила тока будет определяться выражением



В данном случае ε[sub]0[/sub] ≈ 8.854 · 10[sup]-12[/sup] Ф/м, ε = 5, l=1 м, d = 0.001 м, v = 0.02 м/c и E = 100 В. Сила тока будет равна



Итак, потечет ток силой I ≈ 0.071 мкА в направлении, противоположном направлению действия ЭДС.
Форма ответа