1. Feladat

I - A kondenzátor jellemzői a következők: C = 0,12 m F, a dielektromos vastagság e = 0,2 mm; a szigetelő relatív permittivitása: e r = 5; üzemi feszültség: Us = 100 V. e 0 = 8,84 10 -12 F/m. Kiszámítja:
1- Az erősítések felülete.
2- A kondenzátor töltése az üzemi feszültségnek van kitéve.
3- Az ilyen körülmények között tárolt energia.

feladat

II - A kondenzátort töltve izolálják, majd párhuzamosan kapcsolják az eredetileg lemerült C1 = 0,15 m F kapacitású kondenzátorral. Kiszámítja:
1- A két kondenzátor által alkotott szerelvény teljes töltete.
2- A két kondenzátor állandó feszültsége.
3- Az összeállítás által tárolt energia.

1 - A sík kondenzátor kapacitásának kifejezése: C = e 0 e r (S/e)

S = 0,12 10 -6 * 0,2 10 -3/(8,84 10 -12 * 5) = 0,543 m² .

2 töltés q = CU = 0,12 10 -6 * 100 = 0,12 10 - 4 C = 12. m C .

3-tárolt energia: E = ½ CUs² = 0,5 * 0,12 10 -6 * 100² = 0,6 10 -3 J = 0,6 mJ.

II-A töltés konzervált, q eloszlik q1-ben és q2-ben a 2 kondenzátor között

Fejezzük ki az u feszültséget két különböző módon:

jelentés (1) -ben: 0,8 q2 + q2 = 12 10 -6

vagy: q2 = 6,66 10-6 C és q1 = 5,33 10-6 C

Állandó állapotban az u = q1/C = 5,33 10-6/0,12 10 -6 = 5,33/0,12 = 44,4 V.

tárolt energia: E = ½ C u² + ½ C1 u² = ½ (C + C1) u²

E = 0,5 (0,12 10 -6 + 0,15 10 -6) 44,42 = 2,66 10 -4 J = 0,266 mJ.

A kezdeti energia egy része elveszett az asszociáció során. A tranziens áramok felmelegítik az áramkört, ami a Joule-effektus energiaveszteségéhez vezet.