קבל 100uF צלחת מקבילה נטענת ל 500 וולט והסוללה מוסרת. אם המרחק בין צלחותיו חצוי, מה יהיה ההבדל הפוטנציאלי החדש בין הלוחות ומה יהיה השינוי באנרגיה המאוחסנת?


תשובה 1:

הקבל נטען בתחילה ל 500 וולט והוא מחזיק מטען של 50mC. כאשר הסוללה מנותקת והצלחות מקרבות, המטען נשאר קבוע מכיוון שאין מסלול זמין עבור המטענים לזרום.

בקבל צלחת מקביל,

C=AE/dC = AE/d

where,A=areaoftheplatewhere, A = area of the plate

E=electricalpermittivityE = electrical permittivity

d=distanceb/wplatesd = distance b/w plates

Clearly,onmakingdhalf,capacitancedoubles.Clearly, on making d half, capacitance doubles.

Butthechargeremainsconstant,i.e.C1V1=C2V2But the charge remains constant, i.e. C1V1 = C2V2

ThusV2=V1/2=250VThus V2 = V1/2 = 250V

ifEnergy1=(1/2)C1V12if Energy1 = (1/2)C1V1^2

thenEnergy2=(1/2)C2V22then Energy2 = (1/2)C2V2^2

לפיכך אנרגיה 2 = (1/2) אנרגיה 1

מכאן ששינוי באנרגיה = (1/2) אנרגיה 1