Kapacita vodiče
1.Vysvětlete pojem "kapacita vodiče"!
Řešení:
2.Odvoďte rozměr fyzikální jednotky farad = F. Ukažte, že platí: C2.N-1.m-2 = F.m-1
Řešení:
Tím jsme ukázal, že 1F = A2.kg-1.m-2.s4 a že platí C2.N-1.m-2 = F.m-1
3.Vypočítejte kapacitu deskového kondenzátoru, který je složen z 11 ploten o rozměrech 3cm, 2cm, pokud vzdálenost desek od sebe je 0,2 mm. Izolátor mezi deskami je slída, jejíž εr = 6. Mezi 11 plotnami je 10 mezer.
Řešení:
Rozbor:
S = a.b = 3cm.2cm = 6cm2 = 6.10-4m2, l = 2.10-4m, εr = 6, ε0 = 8,854.10-12C2.N-1.m2
Kapacita kondenzátoru je C‘ = 1594 pF.
4.Jaké je napětí mezi deskami vzduchového kondenzátoru se dvěma čtvercovými deskami o straně 10cm, vzdálenými od sebe 2cm, pokud jeho náboj je 8,854.10–3μC
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
5.Jakou kapacitu má naše Země?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.6.Na jaký potenciál se nabije vodič o kapacitě 20 pikofaradov nábojem 1 mikrokulomb?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.7. Určete relativní permitivitu dielektrika v rovinném deskovém kondenzátoru, jehož desky o ploše 1000 cm2 jsou od sebe vzdáleny 0,1 mm a kondenzátor se nábojem 17,7.10-6C nabije na 100 V.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.8. Kondenzátory s kapacitami 6.10-6F a 4.10-6F jsou spojeny sériově a paralelně k nim je připojen kondenzátor s kapacitou 2.10-6F. Jaká je jejich výsledná kapacita?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.9.Dva kondenzátory stejné kapacity spojíme a.) Sériově b.) Paralelně. Rozdíl výsledných kapacit obou zapojení je 3.10-6F. Určitě kapacitu jednoho i druhého kondenzátoru.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.10. Jakou energii získá kondenzátor s deskami s obsahem 0,3 m2 a vzdáleností desek 1mm, pokud ho nabíjemí na napětí 1000 V. Relativní permitivita je 20.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.11. Na zdroj stejnosměrného napětí 30 V jsou do série zapojeny dva kondenzátory s kapacitami 12.10-6F a 24.10-6F. Zjistěte:
- a.) výslednou kapacitu
- b.) náboje na deskách kondenzátorů
- c.) poměr napětí na jednotlivých kondenzátorech.
12.Desky kondenzátoru mají vzdálenost 5mm a velikost 2m2. Desky jsou ve vakuu. Vypočítejte:
- a.) náboj každé desky
- b.) plošnou hustotu náboje. Na kondenzátoru je napětí 10 000 V
13. Kondenzátory s kapacitou C1 = 2.10-6F a C2 = 3.10-6F jsou připojeny paralelně. Na kondenzátoru s kapacitou C1 je náboj Q1 = 6.10-6C. Jaké je napětí a náboj je na druhém kondenzátoru?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.14. Tři kondenzátory s kapacitamy C1 = 2.10-6F, C2 = 3.10-6F, C3 = 6.10-6F spojíme sériově. Jaká je výsledné kapacita tohoto spojení? Jaké napětí bude na jednotlivých kondenzátorech, pokud celá baterie je připojena na napětí 200 V?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.15.Jak se změní a.) Kapacita kondenzátoru b.) Intenzita elektrického pole, pokud mezi desky kondenzátoru vložíme papír, který vyplňuje celý prostor kondenzátoru?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.16.Vzdálenost desek rovinného kondenzátoru je 8,854 mm, plošná hustota náboje na deskách je
10 nC.m-2.Medzi deskami je vzduch. Jaké je napětí mezi deskami?
17.Kapacita Země je 709,26.10-6F. Napětí mezi blízkým mrakem a Zemí dosáhlo v okamžiku zablesknutí hodnotu 109V. Kolik elektrické energie se uvolnilo při blesku?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.18.Leydenská láhev s poloměrem 5cm a výškou 20cm má tloušťku skleněné stěny 3mm. Relativní permitivita skla je 6. Vypočítejte:
- a.) kapacitu láhve
- b.) práci potřebnou k nabití láhve na 30 000 V
19. Určete výslednou kapacitu kondenzátorů (obrázek), pokud platí:
20.Vypočítejte výslednou kapacitu kondenzátorů zapojených podle obrázku.
