సమాంతర-ప్లేట్ సంధారకం: ఆవేశం, శక్తి నిల్వ

1 · ఊహించండి

సమాంతర-ప్లేట్ సంధారకానికి స్థిర జ్యామితి ఉంది (విస్తీర్ణం, ఖాళీ). దానిపై వోల్టేజ్‌ను పెంచినట్లయితే, నిల్వ శక్తి నేరుగా అనుపాతంలో పెరుగుతుందా, లేక అంతకంటే వేగంగా?

• నిల్వ శక్తి వోల్టేజ్ కంటే వేగంగా పెరుగుతుంది — అది వోల్టేజ్ వర్గంపై ఆధారపడుతుంది.
• నిల్వ శక్తి వోల్టేజ్‌కు నేరుగా అనుపాతంలో ఉంటుంది.
• నిల్వ శక్తి వోల్టేజ్‌పై ఆధారపడదు.

2 · అమరిక

1. parallel-plates ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. ప్లేట్ విస్తీర్ణం = 0.05 m², వేరుపర్చు దూరం = 2 mm.
2. ఆవేశం, నిల్వ-శక్తి రీడింగ్‌లను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి ప్లేట్ వోల్టేజ్‌ను సెట్ చేసి, నిల్వ ఆవేశాన్ని, శక్తిని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం వోల్టేజ్ V (x-అక్షం) పై నిల్వ శక్తి U (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. వక్రరేఖ సరళంగా ఉందా లేక పైకి వంగుతుందా?

4 · విశ్లేషించండి

1. 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.
2. U = ½CV² ఉపయోగించి, వోల్టేజ్ రెట్టింపు అయినప్పుడు నిల్వ శక్తి రెట్టింపు కాకుండా నాలుగు రెట్లు ఎందుకు అవుతుందో వివరించండి — నిల్వ ఆవేశం కేవలం రెట్టింపే అయినప్పటికీ.

5 · విస్తరించండి

1. 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.
2. 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.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు