విద్యుదయస్కాంతత్వం
సమాంతర-ప్లేట్ సంధారకం
ప్లేట్ల మధ్య ఏకరీతి క్షేత్రం E = V/d; C = ε₀A/d, నిల్వ శక్తి U = ½CV² చదవండి.
సమాంతర-ప్లేట్ సంధారకం — ఇంటరాక్టివ్ విద్యుదయస్కాంతత్వం సిమ్యులేషన్. ప్లేట్ల మధ్య ఏకరీతి క్షేత్రం E = V/d; C = ε₀A/d, నిల్వ శక్తి U = ½CV² చదవండి. ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.
సమాంతర-ప్లేట్ సంధారకం
ప్లేట్ల మధ్య ఏకరీతి క్షేత్రం E = V/d; C = ε₀A/d, నిల్వ శక్తి U = ½CV² చదవండి.
వోల్టేజ్ V, వేరుపాటు d గల సమాంతర ప్లేట్ల మధ్య దాదాపు ఏకరీతి క్షేత్రం E = V/d ఏర్పడుతుంది (అంచుల్లో ఫ్రింజింగ్ విస్మరించబడింది). సంధారణత C = ε₀A/d, నిల్వ శక్తి U = ½CV² రేఖాగణితం నుండి వస్తాయి. ప్లేట్ చార్జ్ సూచికలు కొట్టుకోవడం చూడడానికి ప్లే నొక్కండి; C, U లక్షణాల ప్యానెల్లో చదవండి.
- E = V/d
- C = ε₀A/d
దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ
ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి
ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.
ముఖ్య ప్రశ్న
సమాంతర-ప్లేట్ సంధారకానికి స్థిర జ్యామితి ఉంది (విస్తీర్ణం, ఖాళీ). దానిపై వోల్టేజ్ను పెంచినట్లయితే, నిల్వ శక్తి నేరుగా అనుపాతంలో పెరుగుతుందా, లేక అంతకంటే వేగంగా?
పరిగణించాల్సిన ఊహలు
- నిల్వ శక్తి వోల్టేజ్ కంటే వేగంగా పెరుగుతుంది — అది వోల్టేజ్ వర్గంపై ఆధారపడుతుంది.
- నిల్వ శక్తి వోల్టేజ్కు నేరుగా అనుపాతంలో ఉంటుంది.
- నిల్వ శక్తి వోల్టేజ్పై ఆధారపడదు.
చరరాశి పాత్రలు
మీరు సెట్ చేసేవి:
- వోల్టేజ్ V (V)
మీరు కొలిచేవి:
- సామర్థ్యం C (pF)
- నిల్వ ఆవేశం Q (nC)
- నిల్వ శక్తి U (nJ)
పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది
- parallel-plates ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. ప్లేట్ విస్తీర్ణం = 0.05 m², వేరుపర్చు దూరం = 2 mm.
- ఆవేశం, నిల్వ-శక్తి రీడింగ్లను చేతనం చేయండి.
- ప్రతి ప్రయత్నానికి ప్లేట్ వోల్టేజ్ను సెట్ చేసి, నిల్వ ఆవేశాన్ని, శక్తిని నమోదు చేయండి.
పాలక సమీకరణం
సమాంతర-ప్లేట్ సామర్థ్యం — C = ε₀A/d
ఖాళీ వల్ల వేరు చేయబడిన రెండు సమాంతర వాహక ప్లేట్లు వాటి విస్తీర్ణానికి అనుపాతంలో, వేరుపర్చు దూరానికి వ్యస్తానుపాతంలో ఆవేశాన్ని నిల్వ చేస్తాయి: C = ε₀A/d. నిల్వ శక్తి U = ½CV² = ½QV.
ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది
- ఒక ప్రయత్నానికి, A = 0.05 m², d = 0.002 m ఉపయోగించి C = ε₀A/d లెక్కించండి (ప్రతి ప్రయత్నానికీ అదే), ఆపై Q = CV, U = ½CV². మూడింటినీ పట్టికతో పోల్చండి.
- U = ½CV² ఉపయోగించి, వోల్టేజ్ రెట్టింపు అయినప్పుడు నిల్వ శక్తి రెట్టింపు కాకుండా నాలుగు రెట్లు ఎందుకు అవుతుందో వివరించండి — నిల్వ ఆవేశం కేవలం రెట్టింపే అయినప్పటికీ.
ల్యాబ్కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
- సామర్థ్యం C = ε₀A/d ప్లేట్ల జ్యామితిపైనే ఆధారపడుతుంది, మీరు ప్రయోగించే వోల్టేజ్పై కాదు. భౌతికంగా పెద్ద సంధారకం (పెద్ద A లేదా చిన్న d) అదే వోల్టేజ్ వద్ద ఎక్కువ ఆవేశాన్ని ఎందుకు నిల్వ చేయగలదో వివరించండి.
- ఒక వైద్య డీఫిబ్రిలేటర్ సంధారకాన్ని అధిక వోల్టేజ్కు చార్జ్ చేసి, సెకనులో ఒక భాగంలో రోగి గుండా డిస్చార్జ్ చేస్తుంది. U = ½CV² ఉపయోగించి, అవసరమైన శక్తిని వేగంగా అందించడానికి వైద్యులు అధిక సామర్థ్యం కాదు అధిక వోల్టేజ్నే ఎందుకు ఉపయోగిస్తారో వివరించండి.
- 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
- Parallel Plates కు స్వాగతం
- సంధారకం ఎంచుకోండి
- ప్లే నొక్కండి
- ప్లేట్ల మధ్య ఏకరీతి క్షేత్రం
- లక్షణాల ప్యానెల్ తెరవండి
- మీరు సాధించారు!
దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.