Elettromanjetiżmu
kondensatur ta’ pjanċi parallel
Kamp uniformi E = V/d bejn il-pjanċi; aqra C = ε₀A/d u l-enerġija maħżuna U = ½CV².
kondensatur ta’ pjanċi parallel — simulazzjoni interattiva ta’ Elettromanjetiżmu. Kamp uniformi E = V/d bejn il-pjanċi; aqra C = ε₀A/d u l-enerġija maħżuna U = ½CV². Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.
kondensatur ta’ pjanċi parallel
Kamp uniformi E = V/d bejn il-pjanċi; aqra C = ε₀A/d u l-enerġija maħżuna U = ½CV².
Pjanċi paralleli f’voltaġġ V u distanza d joħolqu kamp kważi uniformi E = V/d bejniethom (l-iffiltrar mat-truf jinjora). Il-kapaċitanza C = ε₀A/d u l-enerġija maħżuna U = ½CV² jiġu mill-ġeometrija. Agħfas Riproduċi biex tara l-indikaturi ta’ ċarqa tal-pjanċi taqbeżu; aqra C u U fil-pannell tal-Proprjetajiet.
- E = V/d
- C = ε₀A/d
Sommarju ta’ investigazzjoni
Ippjana l-mistoqsija qabel ma tiftaħ il-lab
Il-brief jgħaqqad mal-paġna pre-renderjata: mistoqsija ewlenija, predizzjonijiet li jikkontestaw, rwoli tal-varjabbli, liġijiet li jirregolaw, s-setup, analiżi u talbiet ta’ estensjoni jibqgħu viżibbli u f’dan l-ordni.
Mistoqsija ta’ tmexxija
Kondensatur ta’ pjanċi paralleli għandu ġeometrija fissa (erja u vojt). Jekk żid il-voltaġġ madwaru, l-enerġija maħżuna tikber b’proporzjoni diretta, jew aktar mgħaġġel?
Predizzjonijiet biex jitqiesu
- L-enerġija maħżuna tikber aktar mgħaġġel mill-voltaġġ — tiddependi mal-voltaġġ kwadru.
- L-enerġija maħżuna hi direttament proporzjonali għall-voltaġġ.
- L-enerġija maħżuna ma tiddependix mill-voltaġġ.
Rwoli tal-varjabbli
X’issettja:
- Voltaġġ V (V)
X’tkejjel:
- Kapaċitanza C (pF)
- Ċarqa maħżuna Q (nC)
- Enerġija maħżuna U (nJ)
Kif taħdem l-investigazzjoni
- Iftaħ il-preset ta’ parallel-plates u agħfas Reset. Erja ta’ pjanċa = 0.05 m², separazzjoni = 2 mm.
- Attiva l-qarijiet ta’ ċarqa u enerġija maħżuna.
- Issettja l-voltaġġ ta’ pjanċa għal kull prova u irrekordja ċ-ċarqa u l-enerġija maħżuna.
l-ekwazzjoni li tiggwida
Kapaċitanza ta’ Pjanċi Parallel — C = ε₀A/d
Żewġ pjanċi konduttivi paralleli separati b’vojt jaħżenu ċarqa b’proporzjoni għall-erja tagħhom u b’mod invers għas-separazzjoni tagħhom: C = ε₀A/d. L-enerġija maħżuna hi U = ½CV² = ½QV.
X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu
- Għal prova waħda, ikkalkula C = ε₀A/d bl-użu ta’ A = 0.05 m², d = 0.002 m (l-istess f’kull prova), imbagħad Q = CV u U = ½CV². Qabbel it-tlieta mat-tabella.
- Ispjega, bl-użu ta’ U = ½CV², għalfejn it-tdubbiljar tal-voltaġġ jirrobba l-enerġija maħżuna minflok jiddubbjaha — anki jekk iċ-ċarqa maħżuna tiddubbja biss.
Fejn dan jidher lil hinn mill-lab
- Il-kapaċitanza C = ε₀A/d tiddependi biss mill-ġeometrija tal-pjanċi, mhux mill-voltaġġ li tapplika. Ispjega għalfejn kondensatur fiżikament akbar (A akbar jew d inqas) jista’ jaħżen ċarqa aktar fl-istess voltaġġ.
- Defibrillatur mediku jħaffel kondensatur għal voltaġġ għoli, imbagħad jitfaċċah mill-pazjent f’frazzjoni ta’ sekonda. Bl-użu ta’ U = ½CV², ispjega għalfejn l-utturi jużaw voltaġġ għoli minflok kapaċitanza għolja biex jgħaddu l-enerġija meħtieġa malajr.
- 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
- Merħba għal Pjanċi Paralleli
- Agħżel il-kondensatur
- Agħfas Riproduċi
- Kamp uniformi bejn il-pjanċi
- Iftaħ il-pannell tal-Proprjetajiet
- Għamirtha!
Iftaħ is-simulazzjoni interattiva biex tibni x-xena, agħfas Riproduċi, u esplora b’kejl ħaj u tutorjal bil-gwida.