Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д8 C2 № 1003
i

На уроке фи­зи­ки, по­свящённому элек­три­че­ским кон­ден­са­то­рам, учи­тель по­ка­зы­вал опыт с плос­ким воз­душ­ным кон­ден­са­то­ром ёмко­стью 140 пФ, пла­сти­ны ко­то­ро­го на­хо­дят­ся на рас­сто­я­нии 15 мм друг от друга. В ходе опыта внутрь был встав­лен тон­кий ме­тал­ли­че­ский лист па­рал­лель­но пла­сти­нам кон­ден­са­то­ра и той же формы. Учи­тель менял по­ло­же­ние пла­сти­ны и опре­де­лял ёмкость кон­ден­са­то­ра. Изоб­ра­зи­те гра­фик за­ви­си­мо­сти ёмко­сти кон­ден­са­то­ра от рас­сто­я­ния ме­тал­ли­че­ско­го листа до одной из пла­стин кон­ден­са­то­ра.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ёмкость плос­ко­го воз­душ­но­го кон­ден­са­то­ра не за­ви­сит от по­ло­же­ния встав­лен­ной пла­сти­ны и такая же как без пла­сти­ны.

Дей­стви­тель­но, кон­ден­са­тор со встав­лен­ной пла­сти­ной по­до­бен двум по­сле­до­ва­тель­но со­единённым кон­ден­са­то­рам. Ёмкость плос­ко­го воз­душ­но­го кон­ден­са­то­ра равна C= дробь: чис­ли­тель: эп­си­лон _0 S, зна­ме­на­тель: d конец дроби , где S   — пло­щадь пла­стин, d  — рас­сто­я­ние между ними. Ёмкость по­сле­до­ва­тель­но со­единённых кон­ден­са­то­ров на­хо­дит­ся из фор­му­лы:

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: C конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: C_1 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: C_2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: d_1, зна­ме­на­тель: эп­си­лон _0 S конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: d_2, зна­ме­на­тель: эп­си­лон _0 S конец дроби = дробь: чис­ли­тель: d_1 плюс d_2, зна­ме­на­тель: эп­си­лон _0 S конец дроби рав­но­силь­но C= дробь: чис­ли­тель: эп­си­лон _0 S, зна­ме­на­тель: d_1 плюс d_2 конец дроби .

А по­сколь­ку d_1 плюс d_2=d, то C= дробь: чис­ли­тель: эп­си­лон _0 S, зна­ме­на­тель: d_1 плюс d_2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: эп­си­лон _0 S, зна­ме­на­тель: d конец дроби сов­па­да­ет с ёмко­стью ис­ход­но­го кон­ден­са­то­ра.

Гра­фик вы­гля­дит сле­ду­ю­щим об­ра­зом:

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
По­стро­ен вер­ный гра­фик2
По­стро­ен гра­фик, но в нём до­пу­ще­на ошиб­ка для од­но­го из участ­ков1
Дру­гие слу­чаи, не удо­вле­тво­ря­ю­щие кри­те­ри­ям на 2 и 1 балл0
Мак­си­маль­ный балл2
Раздел кодификатора ФИПИ: 4.2 Элек­три­че­ское поле