آزمون آنلاین فیزیک 2 (رشته ریاضی) - خازن - خازن با دی الکتریک - انرژی خازن | آزمون شماره 10247

ظرفیت خازنی $2\mu F$ و بار الکتریکی ذخیره شده در آن Q است. اگر $2\mu C$ بار الکتریکی را از صفحۀ مثبت جدا کرده و به صفحۀ منفی منتقل کنیم، انرژی ذخیره شده در آن به اندازۀ $8\,\mu J$ کاهش می‌یابد. بار Q چند میکروکولن است؟

خازنی با ظرفیت $4\mu F$ که دی‌الکتریک آن هوا است را توسط مولدی شارژ کرده و سپس آن را از مولد جدا می‌کنیم. اگر بخواهیم فاصلۀ صفحات خازن 3 برابر شود، باید حداقل کار ${0_/}09$ ژول انجام دهیم. بار این خازن چند میکروکولن است؟

چه تعداد از جمله‌های زیر درست است؟ الف) اگر میان خازن هوایی که از مولد جداست دی الکتریک وارد کنیم، انرژی خازن زیاد می‌شود. ب) استقامت دی‌الکتریک، حداکثر ولتاژی است که می‌توان به دو سر خازن اعمال کرد. ج) در داخل اجسام رسانا همواره در حالت تعادل بار پتانسیل الکتریکی تمام نقاط صفر است. د) چگالی سطحی بار، مقدار بار موجود در سطح جسم است.

خازنی با عایق هوا و صفخاتی که ابعاد هر یک $۴cm~\times ۵~cm$ است و در فاصله $۴mm$ از هم واقعند در اختیار داریم. اگر فاصله صفحاتش $۷۵$ درصد کاهش یابد ظرفیت خازن چند پیکو فاراد افزایش خواهد یافت؟ (${{\varepsilon }_{۰}}=۹\times {{۱۰}^{-۱۲}}~\frac{F}{m}$)

خازن تختی به اختلاف پتانسیل ${{v}_{۱}}$ منصل است و بار ${{Q}_{۱}}$ و انرژی ${{U}_{۱}}$ در آن ذخیره شده است. اگر خازن را از باتری جدا کرده و پس از آنکه فاصله صفحاتش را $۵۰$ درصد افزایش دادیم، بین صفحات را با دی الکتریکی به ثابت $۴$ کاملاً پر کنیم، اختلاف پتانسیل و بار و انرژی خازن به مقادیر $~{{V}_{۲}}$ و $~{{Q}_{۲}}$ و ${{U}_{۲}}~$ می‌رسند. حاصل عبارت $\frac{{{U}_{۲}}}{{{U}_{۱}}}\times \frac{{{Q}_{۲}}}{{{Q}_{۱}}}\times \frac{{{V}_{۲}}}{{{V}_{۱}}}$ کدام است؟