Пластины плоского воздушного конденсатора присоединены к источнику тока с напряжением V = 600 В. Площадь квадратной пластины конденсатора S0 = 100 см2, расстояние между пластинами
d = 0,1 см. Какой ток будет проходить по проводам при параллельном перемещении одной пластины вдоль другой со скоростью υ = 6 см/с ?
Емкость плоского конденсатора:
где С - емкость, Eo - абсолютная диэлектрическая проницаемость, E - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика, S - площадь пластины, d - расстояние между пластинами.
Определим на сколько меняется эффективная площадь пластины конденсатора за 1 секунду при перемещении пластины со скоростью V.
По условию задачи пластина имеет форму квадрата. Обозначим длину сторон: не меняющейся - а, и меняющейся - а1.
При перемещении пластины одна сторона квадрата станет уменьшаться по закону a1= а -Vt
Следовательно эффективная площадь пластины конденсатора будет изменяться во времени по закону:
Заряд конденсатора:
Из анализа (1) следует, что при перемещении пластины емкость конденсатора будет уменьшаться т.к. уменьшается площадь перекрытия пластин - эффективная площадь пластин.
Из анализа (3) следует, что заряд станет уменьшаться. От конденсатора к источнику потечет ток.
Заряд, который протекает в цепи за время t определяется формулой:
Иначе говоря (5) можно сформулировать так: ток равен заряду, переносимому в единицу времени (секунду).
С учетом (1), (2), (3) выражение (5) можно записать так:
d = 0,1 см. Какой ток будет проходить по проводам при параллельном перемещении одной пластины вдоль другой со скоростью υ = 6 см/с ?
Емкость плоского конденсатора:
С = EoES/d, (1)
где С - емкость, Eo - абсолютная диэлектрическая проницаемость, E - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика, S - площадь пластины, d - расстояние между пластинами.
Определим на сколько меняется эффективная площадь пластины конденсатора за 1 секунду при перемещении пластины со скоростью V.
По условию задачи пластина имеет форму квадрата. Обозначим длину сторон: не меняющейся - а, и меняющейся - а1.
При перемещении пластины одна сторона квадрата станет уменьшаться по закону a1= а -Vt
Следовательно эффективная площадь пластины конденсатора будет изменяться во времени по закону:
S=a(a-Vt) (2)
Заряд конденсатора:
Q=CU (3)
Из анализа (1) следует, что при перемещении пластины емкость конденсатора будет уменьшаться т.к. уменьшается площадь перекрытия пластин - эффективная площадь пластин.
Из анализа (3) следует, что заряд станет уменьшаться. От конденсатора к источнику потечет ток.
Заряд, который протекает в цепи за время t определяется формулой:
Q=It (4)
I=Q/t (5)
Иначе говоря (5) можно сформулировать так: ток равен заряду, переносимому в единицу времени (секунду).
С учетом (1), (2), (3) выражение (5) можно записать так:
I = EoE*a(a-Vt)U / d*t