Điện từ học

Tụ điện bản phẳng song song

Trường đều E = V/d giữa hai bản; đọc C = ε₀A/d và năng lượng tích trữ U = ½CV².

Tụ điện bản phẳng song song — mô phỏng Điện từ học tương tác. Trường đều E = V/d giữa hai bản; đọc C = ε₀A/d và năng lượng tích trữ U = ½CV². Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.

Tụ điện bản song song

Trường đều E = V/d giữa các bản; đọc C = ε₀A/d và năng lượng tích trữ U = ½CV².

Trường đều E = V/d giữa các bản; đọc C = ε₀A/d và năng lượng tích trữ U = ½CV².

• E = V/d
• C = ε₀A/d

Tóm tắt điều tra

Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm

Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.

Câu hỏi lái xe

Một tụ điện bản song song có hình dạng cố định (diện tích và khe hở). Nếu bạn tăng điện áp trên nó, năng lượng dự trữ sẽ tăng theo tỷ lệ trực tiếp hay nhanh hơn?

Dự đoán cân nặng

• Năng lượng dự trữ tăng nhanh hơn điện áp - nó phụ thuộc vào bình phương điện áp.
• Năng lượng được lưu trữ tỷ lệ thuận với điện áp.
• Năng lượng lưu trữ không phụ thuộc vào điện áp.

Vai trò thay đổi

Những gì bạn đặt:

• Điện áp V (V)

Những gì bạn đo lường:

• Điện dung C (pF)
• Phí lưu trữ Q (nC)
• Năng lượng dự trữ U (nJ)

Cuộc điều tra diễn ra như thế nào

1. Mở cài đặt trước parallel-plates và nhấn Reset. Diện tích tấm = 0.05 m², tách = 2 mm.
2. Kích hoạt tính năng đọc điện tích và năng lượng được lưu trữ.
3. Đặt điện áp tấm cho mỗi lần thử và ghi lại điện tích và năng lượng được lưu trữ.

phương trình điều khiển

Điện dung tấm song song — C = ε₀A/d

Hai bản dẫn điện song song cách nhau bởi một khoảng tích trữ điện tích tỉ lệ với diện tích của chúng và tỉ lệ nghịch với khoảng cách của chúng: C = ε₀A/d. Năng lượng dự trữ là U = ½CV² = ½QV.

Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì

• Đối với một lần thử, hãy tính C = ε₀A/d bằng cách sử dụng A = 0.05 m², d = 0.002 m (giống nhau trong mọi lần thử), sau đó Q = CV và U = ½CV². So sánh cả ba với bảng.
• Giải thích, sử dụng U = ½CV², tại sao việc tăng gấp đôi điện áp sẽ làm năng lượng dự trữ tăng gấp bốn lần thay vì tăng gấp đôi - mặc dù điện tích tích trữ chỉ tăng gấp đôi.

Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm

• Điện dung C = ε₀A/d chỉ phụ thuộc vào hình dạng của các tấm chứ không phụ thuộc vào điện áp bạn đặt vào. Giải thích tại sao một tụ điện vật lý lớn hơn (A lớn hơn hoặc d nhỏ hơn) có thể tích trữ nhiều điện tích hơn ở cùng một điện áp.
• Máy khử rung tim y tế sạc tụ điện đến điện áp cao, sau đó phóng điện qua bệnh nhân trong chưa đầy một giây. Sử dụng U = ½CV², giải thích tại sao các bác sĩ sử dụng điện áp cao thay vì điện dung cao để cung cấp năng lượng cần thiết một cách nhanh chóng.

• 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

1. Chào mừng đến bản song song
2. Chọn tụ điện
3. Nhấn Phát
4. Trường đều giữa các bản
5. Mở Trình kiểm tra
6. Hoàn thành!

Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.

Mở phòng thí nghiệm tương tác →

Tải tài liệu thí nghiệm →

Điện Dung