يتم شحن مكثف سعة 100 فائق التوازي للوحة 500 فولت ويتم إزالة البطارية. إذا تم قطع المسافة بين اللوحات إلى النصف ، فما هو الفرق المحتمل الجديد بين اللوحات وما هو التغيير في الطاقة المخزنة؟


الاجابه 1:

يتم شحن المكثف مبدئيًا إلى 500 فولت وهو يحمل شحنة 50mC. عندما يتم فصل البطارية ويتم تقريب اللوحات ، تظل الشحنة ثابتة حيث لا يوجد مسار لتدفق الشحنات.

في مكثف لوحة موازية ،

C=AE/dC = AE/d

where,A=areaoftheplatewhere, A = area of the plate

E=electricalpermittivityE = electrical permittivity

d=distanceb/wplatesd = distance b/w plates

Clearly,onmakingdhalf,capacitancedoubles.Clearly, on making d half, capacitance doubles.

Butthechargeremainsconstant,i.e.C1V1=C2V2But the charge remains constant, i.e. C1V1 = C2V2

ThusV2=V1/2=250VThus V2 = V1/2 = 250V

ifEnergy1=(1/2)C1V12if Energy1 = (1/2)C1V1^2

thenEnergy2=(1/2)C2V22then Energy2 = (1/2)C2V2^2

وبالتالي الطاقة 2 = (1/2) الطاقة 1

وبالتالي ، التغير في الطاقة = (1/2) الطاقة 1