Elektromagnetisme
Kapasitor plat-selari
Medan seragam E = V/d antara plat; baca C = ε₀A/d dan tenaga tersimpan U = ½CV².
Kapasitor plat-selari — simulasi Elektromagnetisme interaktif. Medan seragam E = V/d antara plat; baca C = ε₀A/d dan tenaga tersimpan U = ½CV². Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Kapasitor plat-selari
Medan seragam E = V/d antara plat; baca C = ε₀A/d dan tenaga tersimpan U = ½CV².
Plat selari pada voltan V dan pemisahan d mencipta medan hampir seragam E = V/d antara mereka (tepi diabaikan). Kemuatan C = ε₀A/d dan tenaga tersimpan U = ½CV² mengikut daripada geometri. Tekan Main untuk menonton penunjuk cas plat berdenyut; baca C dan U dalam panel Sifat.
- E = V/d
- C = ε₀A/d
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Satu kapasitor plat-selari mempunyai geometri tetap (luas dan jurang). Jika anda menaikkan voltan merentasinya, adakah tenaga tersimpan membesar berkadar terus, atau lebih pantas?
Ramalan untuk ditimbang
- Tenaga tersimpan membesar lebih pantas daripada voltan -- ia bergantung pada kuasa dua voltan.
- Tenaga tersimpan berkadar terus dengan voltan.
- Tenaga tersimpan tidak bergantung pada voltan.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Voltan V (V)
Apa yang anda ukur:
- Kemuatan C (pF)
- Cas tersimpan Q (nC)
- Tenaga tersimpan U (nJ)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset plat-selari dan tekan Set semula. Luas plat = 0.05 m², pemisahan = 2 mm.
- Aktifkan bacaan cas dan tenaga-tersimpan.
- Tetapkan voltan plat bagi setiap percubaan dan rekod cas dan tenaga tersimpan.
Persamaan pengawal
Kemuatan Plat-Selari — C = ε₀A/d
Dua plat konduktor selari dipisahkan satu jurang menyimpan cas berkadar dengan luas mereka dan songsang dengan pemisahan mereka: C = ε₀A/d. Tenaga tersimpan ialah U = ½CV² = ½QV.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira C = ε₀A/d menggunakan A = 0.05 m², d = 0.002 m (sama dalam setiap percubaan), kemudian Q = CV dan U = ½CV². Bandingkan ketiga-tiganya dengan jadual.
- Terangkan, menggunakan U = ½CV², mengapa penggandaan voltan menyukukan tenaga tersimpan dan bukannya menggandakannya -- walaupun cas tersimpan hanya berganda.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Kemuatan C = ε₀A/d bergantung hanya pada geometri plat, bukan pada voltan yang anda kenakan. Terangkan mengapa kapasitor lebih besar secara fizikal (A lebih besar atau d lebih kecil) boleh menyimpan lebih banyak cas pada voltan yang sama.
- Satu pendefibrilator perubatan mengecas satu kapasitor kepada voltan tinggi, kemudian menyahcaskannya melalui peserta dalam sepersekian saat. Menggunakan U = ½CV², terangkan mengapa doktor menggunakan voltan tinggi dan bukannya kemuatan tinggi untuk menyerahkan tenaga yang diperlukan dengan pantas.
- 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 ke Plat Selari
- Pilih kapasitor itu
- Tekan Main
- Medan seragam antara plat
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.