Elektromagnetisme
Kapasitor pelat sejajar
Medan seragam E = V/d di antara pelat; baca C = ε₀A/d dan energi tersimpan U = ½CV².
Kapasitor pelat sejajar — simulasi Elektromagnetisme interaktif. Medan seragam E = V/d di antara pelat; baca C = ε₀A/d dan energi tersimpan U = ½CV². Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Kapasitor pelat paralel
Medan seragam E = V/d antara pelat; baca C = ε₀A/d dan energi tersimpan U = ½CV².
Pelat sejajar pada tegangan V dan jarak d menciptakan medan hampir seragam E = V/d di antaranya (efek tepi diabaikan). Kapasitansi C = ε₀A/d dan energi tersimpan U = ½CV² mengikuti geometri. Tekan Putar untuk melihat indikator muatan pelat berdenyut; baca C dan U di Panel properti.
- E = V/d
- C = ε₀A/d
Singkat investigasi
Rencanakan pertanyaan sebelum Anda membuka lab
Ringkasan ini mencerminkan halaman prerender: pertanyaan utama, prediksi yang bersaing, peran variabel, hukum yang mengatur, penyiapan, serta petunjuk analisis dan pengembangan tetap terlihat dalam urutan ini.
Pertanyaan mengemudi
Kapasitor pelat sejajar memiliki geometri tetap (luas dan celah). Jika Anda meningkatkan voltase di atasnya, apakah energi yang tersimpan bertambah secara proporsional, atau lebih cepat?
Prediksi untuk ditimbang
- Energi yang tersimpan tumbuh lebih cepat daripada voltase — hal ini bergantung pada kuadrat voltase.
- Energi yang tersimpan berbanding lurus dengan tegangan.
- Energi yang tersimpan tidak bergantung pada voltase.
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Tegangan V (V)
Apa yang Anda ukur:
- Kapasitansi C (pF)
- Muatan yang tersimpan Q (nC)
- Energi yang tersimpan U (nJ)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset parallel-plates dan tekan Reset. Luas pelat = 0.05 m², pemisahan = 2 mm.
- Aktifkan pembacaan muatan dan energi yang tersimpan.
- Atur tegangan pelat untuk setiap percobaan dan catat muatan dan energi yang tersimpan.
Persamaan yang mengatur
Kapasitansi Pelat Paralel — C = ε₀A/d
Dua pelat penghantar sejajar yang dipisahkan oleh celah menyimpan muatan sebanding dengan luasnya dan berbanding terbalik dengan pemisahannya: C = ε₀A/d. Energi yang tersimpan adalah U = ½CV² = ½QV.
Apa yang diminta lembar kerja yang dapat dicetak agar dikerjakan siswa
- Untuk satu percobaan, hitung C = ε₀A/d menggunakan A = 0.05 m², d = 0.002 m (sama di setiap percobaan), lalu Q = CV dan U = ½CV². Bandingkan ketiganya dengan tabel.
- Jelaskan, dengan menggunakan U = ½CV², mengapa menggandakan tegangan akan melipatgandakan energi yang tersimpan dibandingkan menggandakannya — meskipun muatan yang tersimpan hanya berlipat ganda.
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Kapasitansi C = ε₀A/d hanya bergantung pada geometri pelat, bukan pada tegangan yang Anda berikan. Jelaskan mengapa kapasitor yang secara fisik lebih besar (A lebih besar atau d lebih kecil) dapat menyimpan lebih banyak muatan pada tegangan yang sama.
- Defibrilator medis mengisi kapasitor ke tegangan tinggi, kemudian melepaskannya melalui pasien dalam sepersekian detik. Dengan menggunakan U = ½CV², jelaskan mengapa dokter menggunakan tegangan tinggi dibandingkan kapasitansi tinggi untuk mengalirkan energi yang dibutuhkan dengan cepat.
- 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
- Selamat datang di pelat paralel
- Pilih kapasitor
- Tekan Putar
- Medan seragam antar pelat
- Buka panel properti
- Berhasil!
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.