задача на ток

Автор
Сообщение
ichazof
#10121 2012-04-12 19:28 GMT

В плоский конденсатор с квадратными пластинами вдвигаетсяс постоянной скоростью v=20 м\с металлическая пластина.Конденсатор включен последовательно с резистором,имеющим сопротивление R=4 ГОм, и с источником тока, ЭДС которого равна Е=1,5 В. Найти установившуюся мощность, выделяющуюся на ризисторе. Расстояние между пластинами конденсатора равно d=10 см. Площадь вдвигаемой пластины равна площади пластины конденатора1x1=15x15 см, а ее толщина равна d=9см.

Добавлено спустя 2 минут

12846-1334240952_2012-04-12_15.48.53.jpg12846-1334240952_2012-04-12_15.48.53.jpg12846-1334240952_2012-04-12_15.48.53.jpg12846-1334240952_2012-04-12_15.48.53.jpg12846-1334240952_2012-04-12_15.48.53.jpg12846-1334240952_2012-04-12_15.48.53.jpg12846-1334240952_2012-04-12_15.48.53.jpg


отредактировал(а) ichazof: 2012-04-12 19:31 GMT
владик
#10124 2012-04-12 22:12 GMT

а можно ли считать, что диэлектрическая проницаемость равна 1?

Добавлено спустя 30 минут

я думаю, что да, так как если бы в конденсаторе было что-то кроме вакуума, то пластинка бы замедлялась. исходя из этого, задача решается так

в начальный момент

C0 = ee0S/d0

U0 = E

когда пластинка начинает входить в конденсатор, его емкость начинает увеличиваться, и когда она входит в него полностью, его емкость становится

C1 = ee0S/(d0-d) = 10C0

U1 = E - IR, где I - ток через резистор, равный dq/dt

тогда заряд увеличился на

dq = C1U1 - C0U0

dq/dt будет равняться силе тока, а dt находим из соображений кинематики dt = s/v = 15/2000 = 3/400 с.

тогда мощность на сопротивлении

P = (dq/dt)2R = (C1U1 - C0U0)2R/(dt)2 = (9Ee0/(d0t + 10e0S))2R

Нет границ, а есть лишь препятствия! И каждое препятствие можно преодолеть!

отредактировал(а) владик: 2012-04-13 00:32 GMT
Лаборант
#10129 2012-04-13 10:17 GMT

Владик, проверь размерность своего ответа. В каких единицах у тебя мощность?

Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.

владик
#10134 2012-04-13 16:00 GMT

я все перепроверю, только чуть позже. часам к 7 сделаю!

Добавлено спустя 5 часа(ов) 32 минут

\(P = (\frac{Ee_{0}Sd}{d_{0}})^2 * \frac{R}{(d_0t - dt + e_0SR)^2\)

где Е - ЭДС, е0 - электрическая постоянная, S - площадь обкладок, d - ширина пластины, d0 расстояние между обкладками конденсатора, R - сопротивление, t - время пролета (3/400 с из соображений кинематики v = s/t)

Добавлено спустя 34 секунд(ы)

P = 3,8 * 10-10 Вт

Нет границ, а есть лишь препятствия! И каждое препятствие можно преодолеть!

отредактировал(а) владик: 2012-04-13 21:37 GMT
Лаборант
#10175 2012-04-14 15:57 GMT

Владик, ватты должны получиться,но по твоей формуле у меня не получается.Может ты всё таки распишешь, как у тебя получились ватты.

И вообще в этой задаче много тумана.

Формула С=е0*S/d хороша для случая, когда d<<S, а в данной задаче они соизмеримы. Тем более боковая поверхность пластины (Sб=4*9*15=540 см^2) больше площади рабочей

поверхности (S=2*15*15=450 cм^2) и как будет распределяться заряд ещё ( бабушка надвое сказала).

Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.


отредактировал(а) Лаборант: 2012-04-15 11:47 GMT