电和磁

电容器和变压器

电容器

上图中两块金属板的净电荷为 + 140.0 个人电脑 + 140.0 \文本{电脑} 140.0 个人电脑 -140.0文本\{电脑}, 分别。如果它们之间的电位差是 10.0 V 10.0文本\ {V}, 由两块金属板组成的系统的电容是多少?

上图中的电容器的电容为 40.0 μ F 40.0 \ \μ\文本{F} 一开始是不带电的。电池提供的电位差为 90.0 V 90.0 V{} \文本。 开关后年代是封闭的,有多少电荷会通过它?

考虑一个球形电容器,它由两个半径同心的球形壳组成 38.0 毫米 38.0 \文本{mm} 40.0 毫米 40.0文本\ {mm}, 分别。如果我们要制造一个间距相同的平行极板电容器,那么对于相同的电容,每个极板的面积必须是多少?

静电常数的值为 k 1 4 π ε 0 8.99 × 1 0 9 N 2 / C 2 \displaystyle k= frac{1}{4\pi\varepsilon_0}=8.99 \times 10^9 \text{N}\cdot\text{m}^2\text{/C}^2 介电常数的值是 ε 0 8.85 × 1 0 12 C 2 / N 2 \ \ varepsilon_0 = 8.85 * 10 ^ {-12} {C} ^ 2 \ \文本文本{/ N} \ cdot \文本{m} ^ 2。

人们可以用铝箔和塑料或木棍自制电容器(重要的是木棍是绝缘体)。用铝箔做一个小球,把它包在棒子上。然后做一个更宽的箔球周围的球,使他们不接触,和你的电容准备好了!

如果小球的半径是 5 厘米 5 ~ \ mbox{厘米} 以及更大的球体 15 厘米 15 ~ \ mbox{厘米} ,电容在pF你期望得到什么?

细节和假设

  • 球和球体的圆心围绕着同一点

如果你想做一个电容的平行板电容 0.9 pF 0.9 \文本{pF} 用两块面积很大的金属板 1.1 厘米 2 1.1 \文本}{厘米^ 2, 这两个盘子之间的距离是多少?

介电常数的值为 ε 0 8.85 × 1 0 12 C 2 / N 2 \ \ varepsilon_0 = 8.85 * 10 ^ {-12} {C} ^ 2 \ \文本文本{/ N} \ cdot \文本{m} ^ 2。

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