Лабораторная работа 2.1. Конденсаторы в цепях постоянного тока
В стационарном состоянии через конденсатор, включенный в цепь постоянного тока, ток не проходит. При этом напряжение на конденсатор равно напряжению на том участке цепи, параллельно которому подключен конденсатор. В начальный момент при замыкании цепи возникает переходной процесс зарядки конденсаторов. Длительность переходного процесса зависит от сопротивления цепи и емкости конденсатора.
В компьютерной модели можно создать на экране различные цепи, состоящие из батарей, конденсаторов и лампочек накаливания, используемых в качестве резисторов. При команде «Старт» можно качественно наблюдать переходные процессы, возникающие в таких цепях после замыкания ключа. Для наглядности скорость протекания переходных процессов сильно занижена.
Вопрос №1
Конденсатор подключен к источнику постоянного тока. Как изменится заряд на обкладках конденсатора, если расстояние между ними увеличить в 2 раза?
Вопрос №2
Плоский конденсатор зарядили от источника постоянного тока и отключили от него, а затем заполнили диэлектриком с ε = 2 и увеличили расстояние между обкладками конденсатора вдвое. Как изменится разность потенциалов на конденсаторе?
Вопрос №3
Батареи одинаковых конденсаторов, подключена следующим образом: два параллельно друг другу и один последовательно им обоим. Чему равна емкость батареи?
Вопрос №4
Какова электроемкость батареи из 10 конденсаторов с C = 10 мкФ, включенных параллельно?
Вопрос №5
N конденсаторов с емкостью C каждый соединены параллельно. Чему равен заряд батареи конденсаторов при подключении к источнику постоянного тока?
Вопрос №6
N конденсаторов с емкостью C каждый соединены последовательно. Чему равно напряжение на батарее конденсаторов при подключении ее к источнику постоянного тока?
Задача №1
Определить напряжение на конденсаторе, включенном в схему, показанную на рисунке. Лампочки рассматривать как резисторы с одинаковым сопротивлением. Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.
U = В
Задача №2
Между двумя последовательно включенными как показано на рисунке источниками постоянного тока размещены конденсатор и лампочка. Какое напряжение будет показывать вольтметр после замыкания ключа? Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.
U = В
Задача №3
Два конденсатора и четыре лампочки подключены к источнику постоянного тока U = 5 В как показано на схеме. Лампочки рассматривать как резисторы с одинаковым сопротивлением.
Что покажут вольтметры, включенные в цепь параллельно конденсаторам? Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.
U = В
Задача №4
В схему включены три одинаковых конденсатора и три источника постоянного тока, подключенных, как показано на схеме. Какое напряжение покажет вольтметр после замыкания ключа?
Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.
U = В
Задача №5
В схему включены три одинаковые лампочки, три источника постоянного тока с ЭДС 1 = 5 В, 2 = –3 В, 3 = 4 В и конденсатор C. Что покажет вольтметр при замыкании ключа? Лампочки рассматривать как резисторы с одинаковым сопротивлением. Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.
U = В
Вопросы для лабораторных работ Задачи для лабораторных работ
1
