ملف تدريبي: السعة الكهربية لمكثِّف لوحي

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب السعة لِلَوحين مشحونين متوازيين بمعلومية مساحة سطحهما والمسافة بينهما.

س١:

المسافة بين لوحَي مكثِّف لوحِي مفرَّغ القلب سعته 5.0 pF تساوي 2.0 mm. ما مساحة كل لوح؟

  • أ 0 . 9 1 × 1 0 m2
  • ب 0 . 8 6 × 1 0 m2
  • ج 1 . 6 × 1 0 m
  • د 1 . 1 × 1 0 m2
  • ه 1 . 3 × 1 0 m

س٢:

مُكثِّف لوحي هوائي (فارغ) يتكوَّن من لوحين مربعين طول ضلع كلٍّ منهما 25 cm والمسافة الفاصلة بينهما 1.0 mm. وُصِّل المُكثِّف ببطارية جهدها 50 فولت وشُحِنَ بالكامل. فُصِل المُكثِّف بعد ذلك عن البطارية وزادت المسافة الفاصلة بين لوحَيْه حتى وصلت إلى 2.00 mm.

ما مقدار السعة الكهربية في هذا المُكثِّف الجديد؟

ما مقدار الشحنة على كل لوح؟

ما مقدار شدة المجال الكهربي بين اللوحين؟

س٣:

يخشى فيزيائي من تكوُّن فرق جهد عالٍ بين رفين معدنيين لحامل كتب ذي إطار خشبي، إذا حصلا على شحنة إستاتيكية قد تنشأ عن الاحتكاك.

ما السعة الكهربائية للألواح الخالية من الكتب إذا كانت مساحتها 1.00×10 m2، والمسافة الفاصلة بينها 0.200 m؟

  • أ 4 . 4 3 × 1 0 F
  • ب 4 . 6 1 × 1 0 F
  • ج 4 . 9 7 × 1 0 F
  • د 4 . 8 0 × 1 0 F
  • ه 4 . 5 5 × 1 0 F

ما مقدار الجهد الكهربي بين هذه الألواح إذا وُضِعت عليها شحنات متعاكسة مقدارها 2.00 nC؟

لتوضيح أن هذا الجهد الكهربي يشكِّل خطرًا طفيفًا، احسب الطاقة المخزَّنة.

  • أ 5 . 5 9 × 1 0 J
  • ب 5 . 1 0 × 1 0 J
  • ج 3 . 2 5 × 1 0 J
  • د 4 . 5 2 × 1 0 J
  • ه 4 . 0 3 × 1 0 J

س٤:

مُكثِّف مفرغ سعته 8.0 pF ومساحة كلٍّ من لوحَيْهِ 0.070 m2. ما المسافة بين لوحَيْهِ؟

س٥:

لوحان متوازيان من مادة موصلة، مساحة كلٍّ منهما 580 cm2، والمسافة بينهما 3.2 سم، واللوحان غير مشحونين. انتقل 2.0×10 إلكترون من أحد اللوحين إلى الآخر.

ما كثافة الشحنة الكهربية في كل لوح على حدة؟

  • أ 4 0 × 1 0 C/m2
  • ب 6 6 × 1 0 C/m2
  • ج 1 2 × 1 0 C/m2
  • د 5 . 5 × 1 0 C/m2
  • ه 9 . 8 × 1 0 C/m2

ما شدة المجال الكهربي بين اللوحين؟

  • أ 9 . 3 × 1 0 N/C
  • ب 2 3 × 1 0 N/C
  • ج 5 9 × 1 0 N/C
  • د 7 . 4 × 1 0 N/C
  • ه 6 . 2 × 1 0 N/C

س٦:

صُنِع مُكثِّف من لوحين متوازيين مُسطَّحين يبعُد كلٌّ منهما عن الآخَر مسافة 1.9 mm. عند وضع شحنة مقدارها 0.040 µC على اللوحين، يكون فرق الجهد بينهما 360 V.

ما سعة اللَّوحين؟

ما مساحة كلِّ لوح؟

ما الشحنة على اللوحين عندما يكون فرق الجهد بينهما 850 V؟

ما أقصى فرق جهد يُمكِن تطبيقه بين اللوحين؛ بحيث لا تزيد شدة المجال الكهربي بين اللوحين على 4.5 MV/m؟

س٧:

مُكثِّف لوحي فارغ سعته 80 µF. ما الشحنة اللازم تسرُّبها من لوحَيْهِ قبل انخفاض فرق الجهد الكهربي عَبْرهما بمقدار 250 V؟

س٨:

شُحن مُكثِّف لوحي سعته الكهربية 8.0 µF بواسطة بطارية جهدها 0.5 V، وبعد ذلك تم فصل البطارية. ما أقل شغل لازم لزيادة المسافة الفاصلة بين اللوحين إلى 5 أمثالها؟

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.