Електроємність. Конденсатори

31. Відстань d між пластинами плоского конденсатора дорівнює 2 см, різниця потенціалів U = 6 кВ. Заряд q кожної пластини дорівнює 10 нКл. Визначити енергію W поля конденсатора і силу F взаємного притягання пластин.

32. Плоский повітряний конденсатор складається із двох круглих пластин радіусом R = 10 см кожна. Відстань d₁ між пластинами дорівнює 1 см. Конденсатор зарядили до різниці потенціалів U = 1,2 кВ і відключили від джерела струму. Яку роботу А потрібно здійснити, щоб, віддаляючи пластини одна від одної, збільшити відстань між ними до d₂ = 3,5 см?

33. Конденсатори ємностями С₁ =1 мкФ, С₂ = 2 мкФ, С₃ = 3 мкФ ввімкнені в коло з напругою U = 1,1 кВ. Визначити енергію кожного конденсатора у випадках: 1) послідовного їх ввімкнення; 2) паралельного ввімкнення.

34. Площа пластин плоского повітряного конденсатора S = 0.01 м², відстань між ними d₁ = 1 мм. До пластин конденсатора прикладена різниця потенціалів U = 0,1 кВ. Пластини розсовуються до відстані d₂ = 25 мм. Знайти енергії W₁ і W₂ конденсатора до і після розсування пластин, якщо джерело напруги перед розсуванням: а) не відключається; б) відключається.

35. Відстань d між пластинами плоского конденсатора дорівнює 1,33 мм, площа пластин дорівнює 20 см². В просторі між пластинами конденсатора знаходяться два шари діелектриків: слюди товщиною d₁ = 0,7 мм та ебоніту товщиною d₂ = 0,3 мм. Визначити електроємність С конденсатора.

36. На пластинах плоского конденсатора рівномірно розподілений заряд з поверхневою густиною s = 0,2 мкКл/м². Відстань d між пластинами дорівнює 1 см. На скільки зміниться різниця потенціалів на його обкладках при збільшені відстані d між пластинами до 3 мм.

37. Електроємність С плоского конденсатора дорівнює 1,5 мкФ. Відстань d між пластинами становить 5 мм. Якою буде електроємність конденсатора, якщо на нижню пластину покласти лист ебоніту товщиною d₁ = 3 мм?

38. Конденсатори з’єднані так, як показано на рисунку 4. Електроємності конденсаторів С₁ = 0,2 мкФ, С₂ = 0,1 мкФ, С₃ = 0,3 мкФ, С₄ = 0,4 мкФ. Визначити електроємність С батареї конденсаторів.

39. Конденсатори ємностями С₁ = 10 нФ, С₂ = 40 нФ, С₃ = 2 нФ і С₄ = 30 нФ з’єднані так, як це показано на рисунку 5. Визначити електроємність С з’єднання конденсаторів.

40. Конденсатори ємностями С₁ = 2 мкФ, С₂ = 2 мкФ, С₃ = 3 мкФ і С₄ = 1 мкФ з’єднані так, як це показано на рисунку 6. Різниця потенціалів на обкладках четвертого конденсатора U₄ = 100 В. Знайти заряди і різниці потенціалів на обкладках кожного конденсатора, а також загальний заряд і різницю потенціалів батареї конденсаторів.