Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 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
ПОМОГИТЕ ПЖЖ СРОЧНОО!!! : Точечный заряд 2×10 -8 Кл, находящийся в точке В, взаимодействует с зарядом, находящимся в точке А, с силой 60 мкН. Найдите...
Конденсатор емкостью 100мкФ заряжается до напряжения 500В за 0,5с. Каково среднее значение силы зарядного тока?...
На сколько изменилась внутренняя энергия газа, если который совершил работу 100 кДж, получив количество теплоты 135 кДж?...
Материальная точка колеблется с частотой 10 кГц. Определить период и число колебаний в минуту...
Какие частицы являются носителями тока в жидкостях?...