FizikZor

Sığaçlar

Kondansatörler

11. Sınıf Fizik

Özdeş iletken levhalar ve farklı dielektrik katsayılarına sahip yalıtkanlar kullanılarak oluşturulan K, L ve M sığaçlarının fiziksel özellikleri aşağıdaki tabloda verilmiştir. Bu sığaçlar, bir üreteç yardımıyla yüklenip üreteçten ayrıldıktan sonra depoladıkları enerjiler EKE_K, ELE_L ve EME_M olarak ölçülüyor. Sığaçların yük miktarları birbirine eşit olduğuna göre, depolanan enerjiler arasındaki ilişki nedir?

SığaçDielektrik Katsayısı (ε)Levha Alanı (A)Levhalar Arası Uzaklık (d)
KεAd
LAd
M2Ad

Şıklar

A

E_K > E_L > E_M

B

E_M > E_L > E_K

C

E_L > E_K > E_M

D

E_K = E_L > E_M

E

E_M > E_K = E_L

Çözüm Açıklaması

Sığanın formülü C=epsilonAdC = epsilon \cdot \frac{A}{d} şeklindedir. Tablodaki verileri kullanarak sığaları hesaplayalım: CK=epsilonAd=CC_K = epsilon \cdot \frac{A}{d} = C, CL=2epsilonAd=2CC_L = 2epsilon \cdot \frac{A}{d} = 2C, CM=4epsilon2Ad=8CC_M = 4epsilon \cdot \frac{2A}{d} = 8C. Bir sığaçta depolanan enerji, yük (Q) ve sığa (C) cinsinden E=Q22CE = \frac{Q^2}{2C} formülü ile hesaplanır. Yükler eşit olduğuna göre enerji, sığa ile ters orantılıdır. CM>CL>CKC_M > C_L > C_K olduğu için enerjiler arasındaki ilişki EK>EL>EME_K > E_L > E_M şeklinde olur. Bu durum, sığası küçük olan sığacın aynı yükü depolamak için daha yüksek potansiyele (gerilime) sahip olması ve dolayısıyla daha fazla enerji depolaması ilkesine dayanır.

Bu konudan daha fazla soru çöz!

Interaktif soru çözümü ile pratik yap, puan kazan.

Hızlı Çöz

Benzer Sorular