Elektromagnetismo
Parallel-plate capacitor
Uniform na field E = V/d sa pagitan ng plato; basahin ang C = ε₀A/d at nakaimbak na enerhiya U = ½CV².
Parallel-plate capacitor — interactive na Elektromagnetismo simulation. Uniform na field E = V/d sa pagitan ng plato; basahin ang C = ε₀A/d at nakaimbak na enerhiya U = ½CV². Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Parallel-plate capacitor
Uniform na field na E = V/d sa pagitan ng plato; basahin ang C = ε₀A/d at nakaimbak na enerhiya na U = ½CV².
Ang parallel plate sa boltaheng V at separation na d ay lumilikha ng halos uniform na field na E = V/d sa pagitan (fringing ay hindi isinasama sa gilid). Ang capacitance C = ε₀A/d at nakaimbak na enerhiya U = ½CV² ay mula sa geometry. Pindutin ang I-play para makita ang plate charge indicator na puls; basahin ang C at U sa Properties panel.
- E = V/d
- C = ε₀A/d
Investigation brief
Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab
Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.
Pangunahing tanong
May nakatakdang geometry ang parallel-plate capacitor (area at gap). Kung taasan mo ang boltahe sa kabila nito, diretang proporsyonal ba ang paglaki ng nakaimbak na enerhiya, o mas mabilis?
Mga hulang timbangin
- Mas mabilis lumalaki ang nakaimbak na enerhiya kaysa boltahe — square ng boltahe ang dependensiya nito.
- Diretsong proporsyonal ang enerhiya sa boltahe.
- Hindi nakadepende sa boltahe ang enerhiya.
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Boltahe V (V)
Ang sinusukat mo:
- Capacitance C (pF)
- Nakaimbak na charge Q (nC)
- Nakaimbak na enerhiya U (nJ)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang parallel-plates preset at pindutin ang I-reset. Area ng plate = 0.05 m², separation = 2 mm.
- I-enable ang charge at stored-energy readout.
- Itakda ang plate voltage sa bawat trial at itala ang nakaimbak na charge at enerhiya.
Governing equation
Parallel-Plate Capacitance — C = ε₀A/d
Ang dalawang parallel na conducting plate na hiwalay ng gap ay nag-iimbak ng charge na proporsyonal sa area at baligtad sa separation: C = ε₀A/d. Ang nakaimbak na enerhiya ay U = ½CV² = ½QV.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Para sa isang trial, kalkulahin ang C = ε₀A/d gamit ang A = 0.05 m², d = 0.002 m (pareho sa bawat trial), tapos ang Q = CV at U = ½CV². Ihambing ang tatlo sa table.
- Ipaliwanag, gamit ang U = ½CV², kung bakit iniisaapat ng pagdoble sa boltahe ang nakaimbak na enerhiya — kahit dumoble lang ang nakaimbak na charge.
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Nakadepende lang sa geometry ng mga plate ang capacitance C = ε₀A/d, hindi sa boltaheng inilapat mo. Ipaliwanag kung bakit mas maraming charge ang maiimbak ng pisikal na mas malaking capacitor (mas malaking A o mas maliit na d) sa parehong boltahe.
- Ang medical defibrillator ay nagcha-charge ng capacitor sa mataas na boltahe, tapos nagdi-discharge sa pasyente sa isang bahagi ng segundo. Gamit ang U = ½CV², ipaliwanag kung bakit mataas na boltahe (hindi malaking capacitance) ang gamit ng mga doktor para mabilis na maihatid ang kailangang enerhiya.
- AP Physics 2 — Unit 10: Electric Force, Field, and Potential
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 10: Conductors and Capacitors
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 9: Electric Potential
- IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Energy in particle motion and fields
- Mabuhay sa Parallel Plates
- Piliin ang capacitor
- Pindutin ang I-play
- Uniform na field sa pagitan ng plato
- Buksan ang Properties panel
- Nagawa mo ito!
Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.