Elektromanyetizma
Paralel plakalı kapasitör
Plakalar arasında düzgün alan E = V/d; C = ε₀A/d ve depolanan enerji U = ½CV²'yi okuyun.
Paralel plakalı kapasitör — etkileşimli Elektromanyetizma simülasyonu. Plakalar arasında düzgün alan E = V/d; C = ε₀A/d ve depolanan enerji U = ½CV²'yi okuyun. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Paralel-plaka kondansatör
Plakalar arasında düzgün alan E = V/d; C = ε₀A/d ve depolanan enerji U = ½CV²'yi okuyun.
Plakalar arasında düzgün alan E = V/d; C = ε₀A/d ve depolanan enerji U = ½CV²'yi okuyun.
- E = V/d
- C = ε₀A/d
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Sürüş sorusu
Bir parallel-plate kapasitörünün sabit bir geometrisi (alan ve boşluk) vardır. Üzerindeki gerilimı arttırırsanız, depolanan enerji doğru orantılı olarak mı yoksa daha hızlı mı artar?
Tartılacak tahminler
- Depolanan enerji gerilimdan daha hızlı büyür; gerilimın karesine bağlıdır.
- Depolanan enerji gerilimla doğru orantılıdır.
- Depolanan enerji gerilima bağlı değildir.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Gerilim V (V)
Ölçtüğünüz şey:
- Kapasitans C (pF)
- Depolanan şarj Q (nC)
- Depolanan enerji U (nJ)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- parallel-plates ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Plaka alanı = 0.05 m², ayrımı = 2 mm.
- Şarjı ve depolanan enerji okumalarını etkinleştirin.
- Her deneme için plaka gerilimını ayarlayın ve depolanan şarjı ve enerjiyi kaydedin.
Yönetim denklemi
Paralel Plaka Kapasitesi — C = ε₀A/d
Bir boşluk deposu yüküyle alanlarıyla orantılı ve ayrılmalarıyla ters orantılı olarak ayrılan iki paralel iletken plaka: C = ε₀A/d. Depolanan enerji U = ½CV² = ½QV'dir.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için, A = 0.05 m², d = 0.002 m (her denemede aynı) kullanarak C = ε₀A/d'yi hesaplayın, ardından Q = CV ve U = ½CV². Üçünü de tabloyla karşılaştırın.
- U = ½CV², kullanarak gerilimı iki katına çıkarmanın, depolanan şarj yalnızca iki katına çıkmasına rağmen neden depolanan enerjiyi iki katına çıkarmak yerine dört katına çıkardığını açıklayın.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- C = ε₀A/d kapasitansı uyguladığınız gerilima değil yalnızca plakaların geometrisine bağlıdır. Fiziksel olarak daha büyük bir kapasitörün (daha büyük A veya daha küçük d) aynı gerilimda neden daha fazla yük depolayabildiğini açıklayın.
- Tıbbi bir defibrilatör, bir kapasitörü yüksek gerilimla şarj eder ve ardından bunu hasta üzerinden saniyeden çok daha kısa bir sürede boşaltır. U = ½CV²,'yi kullanarak doktorların ihtiyaç duyulan enerjiyi hızlı bir şekilde sağlamak için neden yüksek kapasitans yerine yüksek gerilim kullandıklarını açıklayın.
- 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
- Hoş geldiniz: paralel plakalar
- Seçin: kondansatör
- Oynat'a basın
- Plakalar arasında düzgün alan
- Denetleyiciyi açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.