ТърсиУченик? Влез с код30 дни безплатноБезплатно
Класове
Начален етап
Прогимназиален етап
Гимназиален етап
Всички игриНВО и матуриЦениСтатииВидеоЗа родителиЗа училищаВход за учителиУченик? Влез с код
Физика и астрономия · 10 клас · урок 5 от 5

Кондензатор. Капацитет

Кондензаторът е устройство за натрупване на електричен заряд и енергия. Той се състои от два проводника (плочи), разделени с диелектрик. Капацитетът C показва какъв заряд събира кондензаторът при напрежение 1 V и се измерва във фаради. При плоския кондензатор капацитетът расте с площта на плочите и с проницаемостта на диелектрика и намалява с разстоянието между плочите. Зареденият кондензатор има енергия, която може да се освободи бързо, например в светкавицата на фотоапарат.

Играйте само този урок:Вярно или невярноТаблоБомбаНадбягванеОтборен тест А/Б/В/ГГорещ стол

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • C = q/U; единица фарад (F).
  • Плосък кондензатор: C = ε0·ε·S/d, ε0 = 8,85·10−12 F/m.
  • Енергия: W = C·U2/2 = q·U/2.
  • Успоредно свързване: C = C1 + C2; последователно: 1/C = 1/C1 + 1/C2.

Пример

Кондензатор 2 μF при 10 V има заряд q = 2·10−6·10 = 20 μC и енергия W = 2·10−6·100/2 = 10−4 J.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. От какво се състои кондензаторът?
    • Намотка от изолиран проводник
    • Два проводника (плочи), разделени с диелектрик
    • Два полупроводника в контакт
    • Метална пръчка в магнитно поле

    Отговор: Две плочи и диелектрик между тях

    Кондензаторът натрупва заряд и енергия на електричното поле между плочите.

  2. Как се изменя капацитетът на плосък кондензатор, ако разстоянието между плочите се удвои?
    • Увеличава се 2 пъти
    • Намалява 4 пъти
    • Намалява 2 пъти
    • Не се изменя

    Отговор: Намалява 2 пъти

    C = εε0S/d, т.е. C е обратно пропорционален на d.

  3. Плосък въздушен кондензатор има плочи с площ 0,01 m2 на разстояние 1 mm. Колко е капацитетът му? (ε0 = 8,85·10−12 F/m)
    • 88,5 pF
    • 8,85 pF
    • 885 pF
    • 8,85 nF

    Отговор: 88,5 pF

    C = ε0S/d = 8,85·10−12·0,01/10−3 = 8,85·10−11 F.

  4. Кондензатор с капацитет 10 μF е зареден до 100 V. Каква енергия е натрупана в него?
    • 0,05 J
    • 0,1 J
    • 5 J
    • 0,001 J

    Отговор: 0,05 J

    W = CU2/2 = 10−5·104/2 = 0,05 J.

  5. Зареден кондензатор се изключва от източника, след което между плочите му се поставя диелектрик с ε = 2. Как се изменя напрежението?
    • Намалява 2 пъти
    • Увеличава се 2 пъти
    • Не се изменя
    • Намалява 4 пъти

    Отговор: Намалява 2 пъти

    Зарядът се запазва, капацитетът се удвоява, затова U = q/C намалява 2 пъти.

  6. Каква е формулата за капацитет на кондензатор?
    • C = q·U
    • C = U/q
    • C = q/U
    • C = q2U

    Отговор: C = q/U

    Капацитетът е отношението на заряда към напрежението между плочите.

  7. Как се изменя капацитетът на плосък кондензатор, ако между плочите се постави диелектрик с ε = 4?
    • увеличава се 4 пъти
    • намалява 4 пъти
    • увеличава се 2 пъти
    • не се изменя

    Отговор: увеличава се 4 пъти

    C = εε0S/d, значи капацитетът е пропорционален на ε.

  8. Два кондензатора по 6 μF са свързани успоредно. Какъв е общият им капацитет?
    • 3 μF
    • 6 μF
    • 12 μF
    • 36 μF

    Отговор: 12 μF

    При успоредно свързване капацитетите се събират: 6 + 6 = 12 μF.

  9. Кондензатор има заряд 4 μC при напрежение 50 V. Каква енергия е натрупана в него?
    • 10−4 J
    • 2·10−4 J
    • 200 J
    • 5·10−5 J

    Отговор: 10−4 J

    W = qU/2 = 4·10−6 · 50 / 2 = 10−4 J.

  10. Кондензатор остава свързан към източника, а разстоянието между плочите се удвоява. Как се изменя зарядът му?
    • увеличава се 2 пъти
    • не се изменя
    • намалява 4 пъти
    • намалява 2 пъти

    Отговор: намалява 2 пъти

    Напрежението остава същото, а капацитетът намалява 2 пъти, затова и q = CU намалява 2 пъти.

  11. В каква единица се измерва капацитетът?
    • Кулон (C)
    • Фарад (F)
    • Волт (V)
    • Хенри (H)

    Отговор: Фарад (F)

    Единицата за капацитет е фарад: 1 F = 1 C/V.

  12. Как се изменя капацитетът на плосък кондензатор, ако площта на плочите се увеличи 3 пъти?
    • Намалява 3 пъти
    • Увеличава се 9 пъти
    • Не се изменя
    • Увеличава се 3 пъти

    Отговор: Увеличава се 3 пъти

    C = ε0·ε·S/d, капацитетът е право пропорционален на площта.

  13. Зависи ли капацитетът на кондензатора от заряда му?
    • Не, от устройството му
    • Да, расте със заряда
    • Да, намалява със заряда
    • Зависи от тока

    Отговор: Не, от устройството му

    C зависи от площта, разстоянието и диелектрика; при повече заряд расте и напрежението.

  14. Кондензатори 3 μF и 6 μF са свързани последователно. Какъв е общият капацитет?
    • 9 μF
    • 4,5 μF
    • 2 μF
    • 18 μF

    Отговор: 2 μF

    1/C = 1/3 + 1/6 = 1/2, C = 2 μF.

  15. Как се изменя енергията на кондензатора, ако напрежението се удвои при същия капацитет?
    • Увеличава се 2 пъти
    • Не се изменя
    • Увеличава се 4 пъти
    • Намалява 2 пъти

    Отговор: Увеличава се 4 пъти

    W = C·U2/2, при двойно U енергията е 4 пъти по-голяма.