facebook-icon tiktok-icon youtube-icon


Pojemność kondensatora z dwoma dielektrykami

Treść zadania i  rysunek powyżej. W zadaniu chodzi o to żeby obliczyć pojemność kondensatora jeśli między okładkami znajdują się dwie okładki polimerowe. Troszeczeczkę w tym zadaniu już się zdradziłem, bo na rysunku zaznaczyłem, że każdy z dielektryków należy traktować jako osobny kondensator. Zgadza się, to jest metoda na tego typu zadanie J

Jeśli każdy z polimerów jest osobnym kondensatorem a my mamy obliczyć pojemność całkowitą takiego układu to nasuwa się podstawowe pytanie jak te kondensatory są ze sobą połączone? W sposób równoległy czy w sposób szeregowy? Zanim odpowiem na to pytanie to na szybko spróbujmy sobie przypomnieć czym charakteryzuje się połączenie szeregowe. Rysunek poniżej wszystko wyjaśnia.

W połączeniu szeregowym chodzi o to, że jeden kondensator jest podłączony do jednego bieguna źródełka (koniec białej strzałeczki na źródełku), a drugi kondensator do przeciwnego bieguna źródełka( początek strzałeczki na źródełku). Dokładnie tak samo jest w naszym przypadku. Zobacz, jeden polimer jest podłączony do dodatniego źródła napięcia, a drugi polimer do drugiego źródła napięcia. Dokładnie tak samo jak w połączeniu szeregowym. Dobrze, a więc nasz układ składa się z dwóch kondensatorów, które są połączone szeregowo. Pojemność całkowitą można obliczyć z poniższego wzoru.

W połączeniu szeregowym kondensatorów należy tylko pamiętać, żeby dodawać do siebie odwrotności pojemności. Mamy już wzór, za pomocą którego moglibyśmy obliczyć pojemność całkowitą.

Problem w tym, że w treści zadania nie mamy podanych pojemności tych kondensatorów. Ale nic się nie przejmuj. Można to obliczyć korzystając  z poniższego wzoru.

Ja ten wzór nazywam wzorem geometrycznym, dlatego że zawiera on w sobie typowe dane geometryczne, tj. powierzchnia okładek czy grubość kondensatora. Wszystkie te dane znamy z treści zadania tak więc bez problemu możemy obliczyć pojemności każdego kondensatora z osobna. Poniżej rozwiązanie

A znając już pojemności każdego kondensatora z osobna spokojnie możemy wrócić do początkowego wzoru na pojemność zastępczą, podstawić dane i gotowe. J 

To zadanie znajdziesz na moim kanale  YouTube J https://www.youtube.com/watch?v=HEHNhZsae60

Oprócz tego po większą dawkę solidnej wiedzy zapraszam do mojego kursu online z elektrostatyki 

 


Powiązane wpisy:


Kategoria: ZADANIA Z FIZYKI