Сборник задач абитуриенту. ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА. Тепловая энергия конденсаторов. Тема 20-5

          

ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА. Тепловая энергия конденсаторов. Тема 20-5

20.44. В плоском конденсаторе диэлектрик между пластинами промок и стал пропускать ток. При плотности тока 0,02 А/м2 в диэлектрике ежесекундно выделялось 10 Дж/м3 теплоты (в расчете на единицу объема). Чему равна напряженность электрического поля в конденсаторе?

20.45. Конденсатор емкостью 8 мкФ, заряженный до напряжения 100 B, подсоединили к источнику с ЭДС 200 B. Сколько теплоты (в мДж) выделилось при подзарядке?

20.46. Конденсатор емкостью 3 мкФ присоединен к источнику тока с ЭДС 100 B. Пластины конденсатора медленно раздвигают, втрое увеличивая расстояние между ними. Какую при этом совершают работу (в мДж)?

20.47. Незаряженный конденсатор емкостью 4 мкФ присоединили к зажимам источника тока с ЭДС 200 B. Сколько теплоты (в мДж) выделилось в процессе зарядки конденсатора?

20.48. Конденсаторы емкостями 3 и 1 мкФ соединены последовательно и подключены к источнику тока с ЭДС 200 B. Сколько теплоты (в мДж) выделится при пробое конденсатора меньшей емкости?

20.49. Батарея конденсаторов, состоящая из двух последовательно соединенных конденсаторов емкостями С1 = 20 мкФ и С2 = 30 мкФ и присоединенного к ним параллельно конденсатора емкостью С3 = 10 мкФ, подключена к источнику с ЭДС 200 B. Сколько теплоты (в мДж) выделится при пробое конденсатора С1?

20.50. Батарея конденсаторов, состоящая из двух параллельно соединенных конденсаторов емкостями С1 = 5 мкФ и С2 = 15 мкФ и присоединенного к ним последовательно конденсатора емкостью С3 = 30 мкФ, подключена к источнику с ЭДС 100 B. Сколько теплоты (в мДж) выделится при пробое конденсатора С1?

20.51. Конденсатор емкостью 6 мкФ, заряженный до напряжения 200 B, подсоединяют для перезарядки к источнику с ЭДС 100 B, причем положительно заряженную обкладку соединяют с положительным полюсом источника, а отрицательно заряженную – с отрицательным. Сколько теплоты (в мДж) выделилось при перезарядке?

20.52. Конденсатор емкостью 8 мкФ, заряженный до напряжения 100 B, подсоединили для подзарядки к источнику тока с ЭДС 200 B, но перепутали обкладки: положительную подключили к отрицательному зажиму, а отрицательную – к положительному. Сколько теплоты (в мДж) выделилось при перезарядке?

20.53. Внутри плоского конденсатора находится стеклянная диэлектрическая пластина, полностью заполняющая пространство между обкладками. Емкость конденсатора без пластины 10 мкФ, диэлектрическая проницаемость стекла 1,5. Какую работу (в мДж) надо совершить, чтобы медленно извлечь пластину из конденсатора, если он подключен к источнику тока, с ЭДС 200 B?

20.54. Плоский конденсатор, подключенный к источнику с ЭДС 100 B, содержит стеклянную пластину, полностью заполняющую все пространство между обкладками. Одну из обкладок медленно отодвигают, втрое увеличивая расстояние между обкладками. Какую при этом совершают работу (в мДж)? Начальная емкость конденсатора 8 мкФ, диэлектрическая проницаемость стекла 1,5.

20.55. Плоский конденсатор, подключенный к источнику с ЭДС 100 B, содержит стеклянную пластину, полностью заполняющую все пространство между обкладками. Какую работу (в мДж) надо совершить, чтобы наполовину извлечь пластину из конденсатора? Емкость конденсатора без пластины 8 мкФ, диэлектрическая проницаемость стекла 1,5.

20.56. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора емкостями 12 мкФ соединены последовательно и присоединены к источнику с ЭДС 200 B. Какую надо совершить работу (в мДж), чтобы у одного из них вдвое увеличить расстояние между обкладками? [40]

20.57. Два последовательно соединенных конденсатора одинакового размера, один из которых пуст, а другой содержит стеклянную пластину, подсоединены к источнику тока с ЭДС 100 B. Емкость пустого конденсатора 6 мкФ, диэлектрическая проницаемость стекла 2, пластина заполняет все пространство между обкладками. Какую надо совершить работу (в мДж), чтобы медленно извлечь пластину из конденсатора?