Parallel-Plate Capacitor: Pag-iimbak ng Charge at Enerhiya

1 · Humula

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?

• 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.

2 · Mag-set Up

1. Buksan ang parallel-plates preset at pindutin ang I-reset. Area ng plate = 0.05 m², separation = 2 mm.
2. I-enable ang charge at stored-energy readout.
3. Itakda ang plate voltage sa bawat trial at itala ang nakaimbak na charge at enerhiya.

3 · Mangulekta ng Data

I-plot ang nakaimbak na enerhiya U (y-axis) laban sa boltahe V (x-axis) para sa tatlong trial. Tuwid ba ang kurba o yumuyuko pataas?

4 · Mag-analisa

1. 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.
2. Ipaliwanag, gamit ang U = ½CV², kung bakit iniisaapat ng pagdoble sa boltahe ang nakaimbak na enerhiya — kahit dumoble lang ang nakaimbak na charge.

5 · Palawakin

1. 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.
2. 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.

Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito

← Bumalik sa experiment