KONDENSATORY.
Zadanie 1.
Płaski kondensator próżniowy o pojemności Co, posiadający okładki w formie kwadratu o boku a, jest połączony na stale ze źródłem napięcia stałego U. Między okładki tego kondensatora wsuwamy, ze stałą prędkością v, płytkę dielektryka o względnej przenikalności elektrycznej εr i o grubości równej odległości miedzy okładkami kondensatora. Obliczyć natężenie prądu dopływającego do kondensatora w czasie wsuwania dielektryka.
Zadanie 2.
Kondensator o pojemności C1=3μF naładowano do różnicy potencjałów U1=300V, a kondensator C2=2μF do U2=200V. Po naładowaniu oba kondensatory połączono równolegle, łącząc ze sobą okładki przeciwnego znaku. Jaka ilość ładunku i z którego kondensatora przepłynie w wyniku połączenia?
Zadanie 3.
Kondensator próżniowy naładowano do napięcia U1=800V. Po odłączeniu od źródła napięcia, okładki tego kondensatora połączono z okładkami drugiego, nienaładowanego kondensatora o takich samych wymiarach wypełnionego dielektrykiem. Obliczyć względną przenikalność elektryczną dielektryka, jeżeli po połączeniu kondensatorów napięcie spadło do wartości U2=100V.
Zadanie 4.
Płaski kondensator naładowano do napięcia U. Po odłączeniu kondensatora od źródła odległość między jego okładkami zmniejszono n razy. Energia kondensatora zmieniła się przy tym o ΔW. Obliczyć początkowa pojemność kondensatora.
Zadanie 5.
Okładki płaskiego kondensatora próżniowego zanurzono do połowy w naczyniu z olejem: a) pionowo, b) poziomo (rys.). Kondensator jest połączony ze źródłem napięcia sinusoidalnie zmiennego. W którym przypadku maksymalne natężenie prądu płynącego w obwodzie będzie większe i ile razy? Względna przenikalność elektryczna oleju εr=4.
Zadanie 6.
Kondensator naładowano do napięcia Uo=100V. Po odłączeniu od źródła napięcia kondensator częściowo rozładowano przez opornik o dużej oporności. W czasie rozładowania przez opornik przepłynął ładunek q=5mC i wydzieliło się ciepło W=3/8J. Obliczyć pojemność kondensatora.
Zadanie 7.
Płytki płaskiego kondensatora próżniowego o powierzchni S są ustawione poziomo. Dolna jest umocowana na stałe, górna zaś zawieszona na sprężynie o współczynniku sprężystości k. Obliczyć o ile wydłuży się sprężyna, jeżeli na płytki wprowadzi się równe co do wartości lecz przeciwnych znakach ładunki q.
Zadanie 8.
Płaski kondensator powietrzny o powierzchni okładek S=0,05cm2 i odległości między nimi d=10m połączono na stale z baterią o napięciu U=100V. Obliczyć o ile zmieni się ładunek kondensatora po całkowitym zanurzeniu go w oleju o względnej przenikalności elektrycznej εr=6.
Zadanie 9.
Kondensator płaski, którego obszar miedzy płytkami jest całkowicie wypełniony dielektrykiem ma pojemność C=4μF. Po naładowaniu go do napięcia U=100V i odłączeniu od źródła zasilania z kondensatora usunięto dielektryk. Wymagało to wykonania pracy W=0,1J. Obliczyć względną przenikalność elektryczną dielektryka.
Zadanie 10.
Kondensator napełniony olejem o stałej dielektrycznej εr=1,8 naładowano do różnicy potencjałów U=1000V. Obliczyć zmianę napięcia jaka nastąpi wskutek wypłynięcia oleju z kondensatora.
Zadanie 11.
Kondensator bez dielektryka naładowano ładunkiem Q=400C i odłączono od źródła napięcia. Po wprowadzeniu dielektryka o stałej dielektrycznej εr=4 napięcie zmalało do wartości U=1000V. Obliczyć: a) pojemność kondensatora, b) jego energię, przed i po wprowadzeniu dielektryka.
Zadanie 12.
Kondensator powietrzny o zmiennej pojemności od C1=20pF do C2=200pF naładowano do napięcia U=220V przy pojemności C2. Obliczyć wartość wykonanej pracy przy zmianie pojemności kondensatora od C2 do C1 po uprzednim odłączeniu od źródła napięcia. Opory mechaniczne pominąć.
Zadanie 13.
Dwa kondensatory o pojemnościach C1 i C2 połączono szeregowo i dołączono do źródła prądu stałego o napięciu U. Obliczyć energię każdego z kondensatorów.
Zadanie 14.
Okładki próżniowego kondensatora płaskiego o powierzchni S=500cm2 znajdują się w odległości d1=1cm od siebie i są naładowane do napięcia U1=500V. Jaką pracę trzeba wykonać, aby po odłączeniu źródła napięcia okładki oddalić na odległość d2=4cm? Przenikalność dielektryczna próżni εo=8,85⋅10-12C/Vm.