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.
V gerilimi ve d aralığındaki paralel plakalar, arasında neredeyse düzgün bir alan E = V/d oluşturur (kenarlardaki alan bozulması yok sayılır). Kapasitans C = ε₀A/d ve depolanan enerji U = ½CV² geometriden gelir. Plaka yük göstergelerinin atmasını görmek için Oynat’a basın; C ile U’yu Özellikler panelinden 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.
Yol gösterici soru
Bir paralel plakalı kapasitörün sabit bir geometrisi (alan ve boşluk) vardır.
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.
Yöneten denklem
Paralel Plaka Kapasitesi — C = ε₀A/d
Bir boşlukla ayrılan iki paralel iletken plaka, yükü alanlarıyla orantılı, aralarındaki uzaklıkla ters orantılı olarak depolar: C = ε₀A/d.
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
- Özellikler panelini açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.