Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 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
На рисунке 1.50 показан график зависимости проекции скорости тела от времени. Постройте график зависимости модуля перемещения от времени....
Средняя сила удара молотка по гвоздю составляет 22 H. Какое давление оказывает забиваемые гвоздь на доску в процессе удара, если площадь поперечного с...
Небольшой кубик массой m= 1 кг начинает соскальзывать с высоты Н = 3 м по гладкой горке, переходящей в мёртвую петлю радиусом R=1,5 м. С какой силой б...
Котенок бежит по направлению к плоскому зеркалу со скоростью 1 м/с. Чему будет равно расстояние между котенком и его изображением в зеркале через 3 с,...
Между предметом и стеной стоит линза. Изображение предмета на стене является четким при двух положениях линзы, при этом в одном случае высота изображе...