Basis van elektrische schakelingen en elektromagnetisme

Een geladen plaatcondensator wordt van de bron losgekoppeld, en de ruimte tussen de platen (lucht, relatieve permittiviteit gelijk aan 1 verondersteld) wordt volledig gevuld met een diëlektricum met relatieve permittiviteit εr. Welke beschrijving van de verandering van de spanning tussen de platen en van de opgeslagen energie is juist?

  1. ADe spanning wordt 1/εr maal zo groot en de energie 1/εr maal zo groot
  2. BDe spanning wordt εr maal zo groot en de energie εr maal zo groot
  3. CDe spanning verandert niet en de energie wordt εr maal zo groot
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. De spanning wordt 1/εr maal zo groot en de energie 1/εr maal zo groot

Omdat de condensator van de bron is losgekoppeld, blijft de lading Q constant. Vult men hem met het diëlektricum, dan wordt de capaciteit εr maal zo groot, dus de spanning V = Q/C wordt 1/εr maal zo groot en ook de energie W = Q²/(2C) wordt 1/εr maal zo groot. De verdwenen energie gaat naar de arbeid van de kracht die het diëlektricum tussen de platen trekt. Blijft de bron aangesloten (constante spanning), dan worden lading en energie beide εr maal zo groot.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Basis van elektrische schakelingen en elektromagnetisme

  1. Twee spoelen met zelfinducties L1 = 4 mH en L2 = 9 mH zijn magnetisch gekoppeld met een koppelingsfactor k = 0,5. Hoe groot is de wederzijdse inductie M?
  2. Op de secundaire zijde van een ideale transformator met windingsverhouding N1:N2 = 10:1 wordt een resistieve belasting van 8 Ω aangesloten. Welke impedantie ziet men vanaf de primaire zijde?
  3. Door een solenoïde (als voldoende lang te beschouwen) met een lengte van 0,5 m, een straal van 1 cm en 500 windingen loopt een stroom van 2 A. Welke waarde ligt het dichtst bij de magnetische fluxdichtheid nabij het midden binnenin? (In vacuüm, μ0 = 4π×10⁻⁷ H/m.)
  4. Hoe groot is de vervangingsweerstand als drie weerstanden van 100 Ω, 200 Ω en 300 Ω in serie worden geschakeld?
  5. Hoe groot is de vervangingsweerstand als een weerstand van 6 Ω en een van 3 Ω parallel worden geschakeld?