Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 895 б
- Dwayne_Johnson 865 б
ПОМОГИТЕ РЕШИТЬ ЗАДАЧУ!
Плоский конденсатор со слюдянным диэлектриком (Е=6,28, Епр= 80 кв/мм) должен иметь ёмкость 200пФ и работать при напряжении 20кв имея четырёхтактный запас прочности. Определите толщину диэлектрика и площадь пластин конденсатора.
1
ответ
Для решения задачи воспользуемся формулой для ёмкости плоского конденсатора:
C = (ε0 * ε * A) / d,
где C - ёмкость конденсатора,
ε0 - электрическая постоянная (8,85 * 10^-12 Ф/м),
ε - диэлектрическая проницаемость,
A - площадь пластин конденсатора,
d - толщина диэлектрика.
Из условия задачи известны следующие данные:
C = 200 пФ = 200 * 10^-12 Ф,
ε = 6,28,
U = 20 кВ = 20 * 10^3 В.
Также известно, что конденсатор должен иметь четырёхтактный запас прочности, что означает, что напряжение на конденсаторе должно быть в 4 раза меньше его рабочего напряжения:
Uзап = U / 4 = 20 * 10^3 В / 4 = 5 * 10^3 В.
Теперь можем решить задачу:
Из формулы U = Ed следует, что d = U / E.
Подставляя известные значения, получаем:
d = (5 * 10^3 В) / (80 кВ/мм * 10^3 В/мм) = 0,0625 мм = 62,5 мкм.
Из формулы C = (ε0 * ε * A) / d следует, что A = (C * d) / (ε0 * ε).
Подставляя известные значения, получаем:
A = (200 * 10^-12 Ф * 62,5 * 10^-6 м) / (8,85 * 10^-12 Ф/м * 6,28) = 0,177 м^2 = 177 см^2.
Таким образом, толщина диэлектрика составляет 62,5 мкм, а площадь пластин конденсатора равна 177 см^2.
C = (ε0 * ε * A) / d,
где C - ёмкость конденсатора,
ε0 - электрическая постоянная (8,85 * 10^-12 Ф/м),
ε - диэлектрическая проницаемость,
A - площадь пластин конденсатора,
d - толщина диэлектрика.
Из условия задачи известны следующие данные:
C = 200 пФ = 200 * 10^-12 Ф,
ε = 6,28,
U = 20 кВ = 20 * 10^3 В.
Также известно, что конденсатор должен иметь четырёхтактный запас прочности, что означает, что напряжение на конденсаторе должно быть в 4 раза меньше его рабочего напряжения:
Uзап = U / 4 = 20 * 10^3 В / 4 = 5 * 10^3 В.
Теперь можем решить задачу:
Из формулы U = Ed следует, что d = U / E.
Подставляя известные значения, получаем:
d = (5 * 10^3 В) / (80 кВ/мм * 10^3 В/мм) = 0,0625 мм = 62,5 мкм.
Из формулы C = (ε0 * ε * A) / d следует, что A = (C * d) / (ε0 * ε).
Подставляя известные значения, получаем:
A = (200 * 10^-12 Ф * 62,5 * 10^-6 м) / (8,85 * 10^-12 Ф/м * 6,28) = 0,177 м^2 = 177 см^2.
Таким образом, толщина диэлектрика составляет 62,5 мкм, а площадь пластин конденсатора равна 177 см^2.
1
·
Хороший ответ
13 сентября 2023 00:00
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
Колебательный контур радиоприёмника настроен на радиостанцию, передающую на волне 100м. Как нужно изменить ёмкость конденсатора колебательного контура...
Чему равна энергия заряженного конденсатора?...
Мяч массой 400 г, летящий со скоростью 60 м/c, был остановлен вратарем. Определите силу удара, если время остановки мяча 0,1 с....
В 1896 году, изучая рентгеновское излучение, Антуан Анри Беккерель сделал удивительное открытие, за которое позже получил Нобелевскую премию. Что обна...
В баллоне вместимостью 10 л находится газ при температуре 27 °С. Вследствие утечки газа давление снизилось на 4,2 кПа. Какое число молекул вышло из ба...