Zestaw 3E

22. Kondensatory o pojemnościach C₁ = 82pF i C₂ = 68pF połączono szeregowo a do punktów A i B przyłożono napięcie U = 500V. Po naładowaniu kondensatorów napięcie odłączono a okładki kondensatora C₁ rozsunięto na odległość n=2 razy większą niż odległość początkowa d = 0,4mm. Następnie do punktów A i B

dołączono kondensator o pojemności C₃ = 33pF A C₁ C₂ B

jak na rys. O ile zmieniły się energia i natężenie

pola elektrycznego kondensatora C₁ w porównaniu C₃

do stanu przed odłączeniem źródła napięcia?

23. Kondensatory o pojemnościach C₁ = 68pF i C₂ = 47pF połączono szeregowo i dołączono do nich równolegle kondensator o nieznanej pojemności C_x. Do takiego układu przyłożono napięcie U = 100V jak na rys. Po naładowaniu kondensatorów

źródło napięcia odłączono, po czym z kondensatora C_x C_x

usunięto dielektryk o przenikalności względnej  = 2.

Po tej czynności napięcie na układzie wynosiło C₁ C₂

U' = 135V. Jaką pojemność ma nieznany kondensator? U

24. Obwód składa się z trzech kondensatorów i źródła napięcia U = 200V połączonych jak na schemacie. Znane są pojemności kondensatorów C₁ = 100pF

i C₂ = 82pF oraz napięcie U₃ = 90V na trzecim (nieznanym) C₂

kondensatorze. Źródło napięcia odłączono a nieznany C₁

kondensator wypełniono dielektrykiem o względnej C_x

przenikalności  = 3. Wyznaczyć końcowe wartości: U

a) ładunku nieznanego kondensatora C_x, b) energii zgromadzonej w kondensatorze C_x

c) natężenia pola elektrycznego w C_x skoro jego okładki są oddalone o d = 0,3mm.

25. Kondensatory o pojemnościach C₁ = 82pF, C₂ = 51pF i C₃ = 47pF połączono jak na rys. Do punktów A i B przyłożono napięcie U = 400V.

Po naładowaniu kondensatorów źródło napięcia C₁ C₂ B

odłączono a odległość okładek kondensatora C₃ A C₃

zmniejszono z d₁ = 1mm do d₂ = 0,5mm. O ile zmieniły się

ładunek i energia kondensatora C₃ oraz natężenie pola U

elektrycznego w tym kondensatorze po rozsunięciu okładek?

26. Wykonany z cienkiego drutu okrąg o promieniu R = 0,25m naładowano do gęstości liniowej  = 40C/m. Okrąg wiruje z prędkością obrotową f = 16obr./s. Jakie jest natężenie wytworzonego w ten sposób prądu?

27. Dwie jednakowe, punktowe cząstki o masach m = 10 mg i ładunkach elektrycznych q = 20nC krążą po kołowej orbicie o promieniu R = 0,2m wokół nieruchomego ładunku punktowego Q = 45nC. Jakie jest natężenie prądu wytwarzanego przez ruch tych cząstek?

28. Przez drut miedziany o średnicy D = 2mm przepływa prąd o natężeniu I = 10A. Wyznaczyć gęstość prądu, koncentrację nośników i prędkość unoszenia. Zakładamy, że każdy atom miedzi daje 1 elektron swobodny. Gęstość miedzi wynosi ρ = 8890kg/m³, masa molowa  = 63,5g/mol, liczba Avogadra N_A = 6,02 ^.10²³.

29. Kondensator płaski wypełniony jest dielektrykiem o przenikalności względnej  = 10 i ma pojemność C = 3nF. Okładki kondensatora mają długość L = 0,3m i połączone są ze źródłem napięcia stałego U = 1000V. Jaki prąd popłynie w obwodzie przy wyciąganiu z kondensatora płytki dielektrycznej z prędkością v = 10m/s?

30. Z drutów oporowych wykonano obwód w kształcie R₂

prostokąta z jedną przekątną jak na rys. Opory boków A

i przekątnej mają wartości odpowiednio: R₁ = 30, R₁ R₃ R₁

R₂ = 50, R₃ = 60. Wyznaczyć opór zastępczy układu R₂

między punktami A i B. B

Wszystkie kondensatory są przed przyłączeniem ich do obwodu całkowicie rozładowane.

---