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
1. 1 МПа кысымда 10 л ауасы бар ыдысты сыйымдылығы 4л бос ыдыспен жалғайды. Ыдыстарда орнаған қысымды аныктандар. Процесс изотермалық болады....
автомобиль массой 1500 кг, двигаясь равноускоренно из состояния покоя по горизонтальному пути под действием силы тяги 3000 Н, приобрел скорость 36км/ч...
Брусок массой 5 кг движется по горизонтальной поверхности под действием горизонтальной силы 10 Н. Начальная скорость бруска равна нулю. Какую скорость...
Помогите пожалуйста Какое количество теплоты необходимо для нагревания от 20 градусов до 1120 градусов медной детали массой 30 кг...
идеальная тепловая машина с КПД 60% за цикл работы получает от нагревателя 100 Дж. Какую полезную работу машина совершает за цикл?...