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 · 11 клас · урок 2 от 7

Електрично поле във веществото

Когато в електрично поле се внесе проводник, свободните му заряди се преразпределят (електростатична индукция) и полето вътре в него става нула. В диелектриците няма свободни заряди, но молекулите се поляризират и отслабват полето ε пъти. Кондензаторът е система от два проводника, която натрупва заряд и енергия; капацитетът му зависи от площта на плочите, разстоянието и диелектрика.

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

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Вътре в проводник в равновесие E = 0, зарядът е по повърхността.
  • Капацитет: C = q/U, единица фарад (F).
  • Плосък кондензатор: C = εε0S/d.
  • Успоредно: C = C1 + C2; последователно: 1/C = 1/C1 + 1/C2.
  • Енергия на кондензатор: W = CU2/2.

Пример

Кондензатор 10 μF е зареден до 100 V. Зарядът му е q = CU = 10−3 C, а енергията W = 10−5·1002/2 = 0,05 J.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Какъв е интензитетът на електростатичното поле вътре в зареден метален проводник в равновесие?
    • Нула
    • Максимален
    • Равен на този на повърхността
    • Равен на kq/r2

    Отговор: Нула

    Свободните заряди се преразпределят, докато полето вътре в проводника стане нула.

  2. Как се нарича разделянето на зарядите в незареден проводник под действие на външно електрично поле?
    • Поляризация на диелектрик
    • Електролиза
    • Термоелектронна емисия
    • Електростатична индукция

    Отговор: Електростатична индукция

    Свободните електрони се изместват и в двата края на проводника се появяват индуцирани заряди с противоположни знаци.

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

    Отговор: Намалява 2 пъти

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

  4. Два кондензатора по 6 μF са свързани последователно. Какъв е общият капацитет?
    • 3 μF
    • 12 μF
    • 6 μF
    • 36 μF

    Отговор: 3 μF

    При последователно свързване 1/C = 1/6 + 1/6 = 1/3, откъдето C = 3 μF.

  5. Кондензатор остава свързан към източник и между плочите му се внася диелектрик с ε = 3. Как се изменя зарядът на кондензатора?
    • Намалява 3 пъти
    • Не се изменя
    • Увеличава се 3 пъти
    • Увеличава се 9 пъти

    Отговор: Увеличава се 3 пъти

    Напрежението остава това на източника, а капацитетът нараства 3 пъти, затова q = CU също нараства 3 пъти.

  6. Как се наричат веществата, които практически не провеждат електричен ток?
    • Проводници
    • Полупроводници
    • Електролити
    • Диелектрици

    Отговор: Диелектрици

    В диелектриците почти няма свободни заряди.

  7. Каква е единицата за електричен капацитет в SI?
    • Фарад (F)
    • Хенри (H)
    • Кулон (C)
    • Вебер (Wb)

    Отговор: Фарад (F)

    Капацитетът C = q/U се измерва във фаради.

  8. Как се нарича появата на свързани заряди по повърхността на диелектрик, внесен в електрично поле?
    • Електролиза
    • Йонизация
    • Поляризация
    • Свръхпроводимост

    Отговор: Поляризация

    Молекулите на диелектрика се ориентират или деформират в полето и по повърхността му се появяват свързани заряди.

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

    Отговор: Увеличава се 3 пъти

    C = εε0S/d е право пропорционален на площта S.

  10. Кондензатори 2 μF и 4 μF са свързани последователно към напрежение 12 V. Какво е напрежението върху кондензатора 2 μF?
    • 4 V
    • 6 V
    • 8 V
    • 12 V

    Отговор: 8 V

    C = 2·4/6 = 4/3 μF; q = 16 μC; U1 = q/C1 = 16/2 = 8 V.

  11. Как се нарича устройство от два проводника, разделени с диелектрик, което натрупва заряд?
    • Резистор
    • Кондензатор
    • Галванометър
    • Трансформатор

    Отговор: Кондензатор

    Кондензаторът натрупва заряд и енергия на електричното поле.

  12. Два кондензатора по 3 μF са свързани успоредно. Какъв е общият капацитет?
    • 1,5 μF
    • 3 μF
    • 6 μF
    • 9 μF

    Отговор: 6 μF

    При успоредно свързване капацитетите се събират: 3 + 3 = 6 μF.

  13. Какъв заряд натрупва кондензатор с капацитет 4 μF при напрежение 50 V?
    • 2·10−6 C
    • 8·10−8 C
    • 2·10−5 C
    • 2·10−4 C

    Отговор: 2·10−4 C

    q = CU = 4·10−6·50 = 2·10−4 C.

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

    Отговор: Увеличава се 4 пъти

    W = CU2/2, енергията зависи от квадрата на напрежението.

  15. Какъв е капацитетът на плосък въздушен кондензатор с площ на плочите 0,01 m2 и разстояние 1 mm? (ε0 = 8,85·10−12 F/m)
    • ≈ 8,85 pF
    • ≈ 88,5 pF
    • ≈ 885 pF
    • ≈ 8,85 nF

    Отговор: ≈ 88,5 pF

    C = ε0S/d = 8,85·10−12·0,01/0,001 = 8,85·10−11 F.