Un condensatore formato da armature quadrate di lato $0,5 \mathrm{~m}$ poste a $4 \mathrm{~mm}$ di distanza, viene caricato con una ddp di $300 \mathrm{~V}$. Una volta carico viene staccato dal generatore. Calcola:
l'energia immagazzinata nel condensatore;
il lavoro necessario ad allontanare le armature fino a $10 \mathrm{~mm}$.
qualcuno saprebbe dirmi come posso risolverlo ?
5
punti
Livello 0
C = eo * Area / d; (capacità condensatore).
d = distanza = 0,004 m.
C = 8,859 * 10^-12 * 0,5^2 / 0,004 = 5,54 * 10^-10 Farad;
Energia immagazzinata:
E = 1/2 C V^2 = 1/2 * 5,54 * 10^-10 * 300^2 = 2,5 * 10^-5 J;
Nuova capacità:
C1 = 8,859 * 10^-12 * 0,5^2 /0,010= 2,21 * 10^-10 Farad;
La carica Q resta la stessa Q = C1 * V1 = C * V;
Quindi se C1 diminuisce, V1 aumenta.
V1 = C * V / C1 = 5,54 * 10^-10 * 300 / 2,21 * 10^-10 = 752 V
E1 = 1/2 * 2,21 * 10^-10 * 752^2 = 6,25 * 10^-5 J;
L'energia è aumentata. Il lavoro fatto è:
DeltaE = L = 6,25 * 10^-5 - 2,5 * 10^-5 = 3,75 * 10^-5 J;
86901
punti
Genius II
capacità C = 8,86*10^-12*0,5^2*10^3/4 = 5,54*10^-10 F
prima energia E = C/2*V^2 = 2,77*10*-10*3^2*10^4 = 2,49*10^-5 joule
capacità C' = 8,86*10^-12*0,5^2*10^3/10 = 2,22*10^-10 F
tensione V' = 300*10/4 = 750 V
seconda energia E' = C'/2*V'^2 = 1,11*10*-10*7,5^2*10^4 = 6,24*10^-5 joule
ΔE = E'-E = 3,75*10^-5 joule
142416
punti
Genius III
