web analytics

Ένας σπιτικός πυκνωτής

pyk2

Θα χρειαστούμε ένα ρολό αλουμινόχαρτο, ένα ρολό αντικολλητικό χαρτί ψησίματος, ηλεκτρικό κολλητήρι, κράμα συγκόλλησης και δύο καλωδιάκια. Κόβουμε δυο κομμάτια Α και Β αλουμινόχαρτο και δυο κομμάτια Γ και Δ χαρτί, σε διαστάσεις 2m x 30cm. Τα τοποθετούμε το ένα πάνω στο άλλο με σειρά Γ-A-Δ-Β. Τα τυλίγουμε ρολό και με ένα κολλητήρι δημιουργούμε στα Α και Β δύο επαφές όπου συνδέουμε δύο καλωδιάκια. Φτιάχνουμε έτσι έναν πυκνωτή, όπως φαίνεται στο σχήμα.
Η διηλεκτρική σταθερά του χαρτιού είναι ε = 3,7 και το πάχος του l = 1mm. Η απόλυτη διηλεκτρική σταθερά του κενού είναι ε0=8,86.10-12C2/Nm2
α) Προσδιορίστε το ρόλο του κάθε τμήματος από τα Α,Β,Γ,Δ.
β) Κάποιος ισχυρίζεται ότι “όπως φαίνεται από τον τύπο” C = Q/VAB, πρέπει να φορτίσουμε τον πυκνωτή με φορτίο Q για να αποκτήσει χωρητικότητα. Συμφωνείτε ή όχι με αυτό; Εξηγείστε.
γ) Υπολογίστε τη χωρητικότητα του πυκνωτή, που κατασκευάσατε.
δ) Αν πάρετε τον πυκνωτή στο εργαστήριο του σχολείου σας μπορείτε να τον συνδέσετε στο διπλανό κύκλωμα. H ηλεκτρική πηγή έχει στους πόλους τους διαφορά δυναμικού Vπ = 9V.
Όταν ο μεταγωγικός διακόπτης δ βρίσκεται στη θέση 1, υπολογίστε το ηλεκτρικό φορτίο και την ηλεκτρική ενέργεια που αποθηκεύει ο πυκνωτής.
ε) Αν μεταφέρουμε ακαριαία το μεταγωγικό διακόπτη δ στη θέση 2, δεχόμαστε ότι όλη η ενέργεια του πυκνωτή μεταφέρεται στο λαμπάκι και μετατρέπεται σε ακτινοβολία. Θα δούμε φως;
Δίνεται ότι η εκφόρτιση διαρκεί χρονικό διάστημα  Δt = 0,01s και το led απαιτεί ισχύ 0,06W για να φωτοβολήσει.

Απάντηση

Απάντηση %ce%b1%ce%b1%ce%b1%ce%b11

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
64 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Θοδωρής Παπασγουρίδης

Καλησπέρα Ανδρέα, προσωπικά νιώθω την ανάγκη να γράψω, κάτι που είχα γράψει ξανά, πριν από δύο χρόνια, στην ανάρτηση “Πατώντας ένα πλήκτρο”

“Τα δικά μου όμως πολλά συγχαρητήρια, έχουν να κάνουν με το γεγονός
πως αναβαθμίζεις ένα μάθημα που πολλοί θέλουν να “τελειώσουν”…”

Είσαι ο μόνος που κάνει αναρτήσεις, στο κατά πολλούς “τελειωμένο μάθημα”
της φυσικής ΓΠ στη Β’ Λυκείου

Οι αναρτήσεις σου είναι εξαιρετικά διδακτικές και ωφέλιμες για όλους μας

Ευχαριστούμε

Λογικές, όπως:

Αίμα και άμμος: μονομάχοι που έγραψαν ιστορία στην αρένα”

είναι λυπηρό να εμφανίζονται.

Ας τις προσπερνάμε…αφού η ανωνυμία που παρέχει ένα “ονοματεπώνυμο”
δίνει τη δυνατότητα τέτοιων συμπεριφορών

Βαγγέλης Κουντούρης

Έχω γράψει κι άλλο πιο νωρίς, όπου και προσπαθώ να δικαιολογήσω την αύξηση της προσέγγισης που έχεις γράψει

Ιάκωβος Μάζης
11/11/2023 11:35 ΜΜ

Ας κρίνουν όσοι παρακολουθούν , πόσο πειστικός είσαι ισχυριζόμενος ότι από αυτά που έγραψα κατάλαβες ότι σου ζήτησα (ανοήτως) απόδειξη για τον επίπεδο πυκνωτή (κάτι που υπάρχει σε κάθε βιβλίο). Κατανοώ την θέση σου και προσπερνώ τα άλλα θλιβερά που έγραψες.
Βλέπω ότι ακόμα δεν έχεις δεχτεί ότι η ‘απόδειξη’ που παρουσίασες είναι μη απόδειξη. Αυτό φαίνεται αμέσως από το ότι δεν χρησιμοποίησες ουσιαστικά το δίπλωμα των οπλισμών.
Δεν έχει γίνει μάλλον κατανοητό ότι με το τύλιγμα των οπλισμών τα όποια αντίθετα φορτία τους έρχονται ακόμα πιο κοντά και μειώνεται η δυναμική τους ενέργεια (όπως στην περίπτωση δυο σημειακών αντίθετων φορτίων που πλησιάζουν) Μειώνεται λοιπόν η ενέργεια του πυκνωτή οπότε από τον τύπο  U=1/2Q2/C προκύπτει αύξηση της χωρητικότητας.
Είδα μόλις τώρα το τελευταίο σου σχόλιο. Σου θυμίζω την αρχική μου ερώτηση και την απάντηση σου
Ι.Μ. Μια ερώτηση (σχεδόν ρητορική).Ισχύει και για τον ‘τυλιγμένο’ πυκνωτή ο γνωστός τύπος που δίνει την χωρητικότητα πυκνωτή με επίπεδους οπλισμούς; 
Α.Ρ. Πριν τον τυλίξουμε ναι. Μετά αυξάνει η χωρητικότητα κατά έναν παράγοντα. Όσο περισσότερα τυλίγματα κάνουμε τόσο μειώνεται αυτή η απόκλιση αφού ξεφεύγουμε από τον κυλινδρικό πυκνωτή.
Ο στόχος όμως της ανάρτησης είναι προφανής.
Ξέρεις εσύ κάποιον τύπο για να τον διδάξουμε στη Β΄Λυκείου;
Δεν είναι ρητορική ερώτηση.
Η απάντηση αυτή δείχνει ειλικρινή διάθεση συζήτησης για το αν υπάρχει λάθος ή δείχνει προσπάθεια  ‘θολώματος των νερών’;
ΥΓ Συνιστώ σε κάποιους που έγραψαν διάφορα βαρύγδουπα να προσέξουν αυτήν την απάντηση

Θοδωρής Παπασγουρίδης

“….ότι με το τύλιγμα των οπλισμών τα όποια αντίθετα φορτία τους έρχονται ακόμα πιο κοντά και μειώνεται η δυναμική τους ενέργεια (όπως στην περίπτωση δυο σημειακών αντίθετων φορτίων που πλησιάζουν) Μειώνεται λοιπόν η ενέργεια του πυκνωτή οπότε από τον τύπο U=1/2Q2/C προκύπτει αύξηση της χωρητικότητας.”

Σωστό, προσωπικά δεν θα το σκεπτόμουν.

Όμως….η συναδελφική στάση προκρίνει να το έγραφες από την αρχή ως υπόδειξη λανθασμένης προσέγγισης στη σχέση χωρητικότητας του επίπεδου πυκνωτή για τον τυλιγμένο και το θέμα να έχει λήξει…

Το μόνο που θα εισέπραττες τότε, θα ήταν το ευχαριστώ …χωρίς τα βαρύγδουπα
συνάδελφε

Έτσι το αντιλαμβάνομαι εγώ και η πλειοψηφία όσων επισκεπτόμαστε το ylikonet…

Βασίλειος Μπάφας
12/11/2023 1:48 ΜΜ

Καλημέρα σε όλους.

Είναι τόσο κακό να έχει ένας Φυσικός πεποίθηση;

Ανδρέα.
Παρότι δε δε έχω δει από κοντά, πράγμα που θα ήθελα να συμβεί, σε θαυμάζω ως άνθρωπο και ως φυσικό.

Αλίμονο αν δεν είχαν οι φυσικοί πεποίθηση. ΔΕ ΘΑ ΕΡΕΥΝΟΥΣΑΝ. Το τελευταίο που ενδιαφέρει είναι αν είναι σωστή ή λάθος. Αρκεί να δοθεί ερέθισμα για έρευνα.
Εσύ έδωσες ερέθισμα.

Γράφω αυτό το σχόλιο για ένα λόγο.
Να σε συμβουλέψω φιλικά να ηρεμήσεις.

Δε αλλάζει κάτι αν ο τυλιγμένος πυκνωτής έχει 2C ή C/2.
Η αξία σου ίδια είναι ακριβώς!
Απλά συνέχισε όπως έκανες!
Να είσαι πάντα καλά.

Για το Γιώργο Φασουλόπουλο τα σέβη μου επίσης.

Βαγγέλης Κουντούρης

Καλησπέρα Θοδωρή, έχω γράψει κάτι σχετικό μεδυναμικες γραμμές, με επιφυλαξεις

Βαγγέλης Κουντούρης

Καλησπερα Κωνσταντίνε συνήθως απαντάς όταν σε αναφέρουν ονομαστικά

Κωνσταντίνος Καβαλλιεράτος

Kαλησπερα Βαγγελη.Ναι παντα απανταω αλλα η απαντηση που θελω να δωσω απαιτει σχημα και ειναι μεγαλουτσικη και δεν προλαβα.Θα γραψω τι νομιζω σχετικα με τα ερωτηματα που εθεσες.

Θοδωρής Παπασγουρίδης

Καλησπέρα Βαγγέλη, καταρχήν σου εύχομαι σιδερένιος και να μην
χρειαστεί ξανά να ταλαιπωρηθείς σε νοσοκομεία.

Μας λείπεις και η παρουσία σου είναι απαραίτητη και ωφέλιμη για όλους.

Διάβασα Βαγγέλη το σχόλιό σου με τις δυναμικές γραμμές.

Δεν είμαι ειδικός ούτε στη θεωρία πυκνωτών (σχεδόν ξέχασα τα της
συνδεσμολογίας, αφού δεν τα διδάσκουμε), πολύ περισσότερο
δεν είμαι ειδικός στα “πειραματικά” των πυκνωτών.

Σε επίπεδο σχολικής τάξης (δεν διδάσκω Φυσική Γενικής Παιδείας Β’ Λυκείου) μου αρκεί αυτό

comment image

Εφόσον το σχολικό βιβλίο δεν γράφει ότι στην περίπτωση του πυκνωτή
“σάντουιτς” πρέπει να λαμβάνουμε διαφορετικό τύπο για την χωρητικότητα από αυτόν του επίπεδου πυκνωτή, νομίζω πως δεν θα έψαχνα κάτι άλλο.

Αν κάποιος με μεγαλύτερη εμπειρία από εμένα, γνωρίζει κάτι άλλο,
απόλυτα σεβαστό, το διαβάζω και το αξιολογώ….

Αν τελικά καταλήξει η συζήτηση κάπου, θα το αποδεχτώ και θα το κρατήσω
για την επόμενη φορά που θα πρέπει να το διδάξω…

Πάντα υγιής Βαγγέλη

Κωνσταντίνος Καβαλλιεράτος

Καλησπερα Θοδωρή.Ουτε εγω διδάσκω Φυσική Γενικής Παιδείας Β’ Λυκείου. Μια περιγραφη του πως αν τυλιξουμε τα φυλλα αυτα εχουμε εναν πυκνωτη ειναι αρκετη.Το βιβλιο δεν γραφει τιποτα για χωρητικοτητα.Αρα εχεις δικιο ουτε εγω θα εψαχνα κατι αλλο. Αρα στο επιπεδο της Φυσικης γενικης παιδιας Β Λυκειου ενας τυπος που να δινει την χωρητικοτητα ενος τετοιου πυκνωτη ειναι αγνωστος.Το βιβλιο δεν αναφερει τιποτα. Ουτε ότι στην περίπτωση του πυκνωτή
“σάντουιτς” πρέπει να χρησιμοποιουμε διαφορετικό τύπο για την χωρητικότητα από αυτόν του επίπεδου πυκνωτή, ουτε ομως οτι πρεπει να χρησιμοποιουμε τον ιδιο τύπο.
Αυτο φυσικα δεν σημαινει οτι οποιο τυπο βρειτε μπροστα σας παρτε τον. Δεν εχει λογικη να ζητησουμε απο τους μαθητες να κανουν τετοιο υπολογισμο χωρις να τους υποδειξουμε ποιον τυπο να παρουν. Η γνωμη μου ειναι οτι δεν πρεπει να τους μπλεξουμε καθολου με τετοιους υπολογισμους.
Η συζητηση παντως περι του τι ακριβως ισχυει σχετικα με αυτους τους πυκνωτες ειναι τελειως αλλο θεμα και ειναι αρκετα τεχνικο και δυσκολο και γινεται μονο μεταξυ μας.Πιστευω συμφωνουμε σε αυτα.

Βαγγέλης Κουντούρης

Ευχαριστώ Θοδωρή
“τράβηξα του Γκάη τα βάσανα”, λένε στο χωριό μου, του Κάϊν δηλαδή,
ενεσάρες, εξετάσεις, ορούς, ακινησία για ενάμιση μήνα, 29+15 μέρες, σε νοσοκομεία,
ΜΕΘ, ΕΡΥΘΡΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ, ΑΤΤΙΚΟΝ
με σημάδια επιληψίας, ενδονοσοκομειακή λοίμωξη, πνευμονία, κορονωϊό και άλλα τινά
τώρα είμαι εκτός και “κάνω” ότι καλυτερεύω, ίδομεν
Ως προς τον πυκνωτή μερικά
ο πυκνωτής είναι συσκευή-αποθήκη φορτίων και ηλεκτρικής ενέργειας
η δε χωρητικότητά του, κάπου το έχω δει, αλλά δεν θυμάμαι πού, είναι μέτρο του φορτίου του, των δυναμικών γραμμών στο εσωτερικό του και της ενέργειας που διαθέτει υπό δεδομένη τάση
φρονώ (!) άρα ότι ο επίπεδος πυκνωτής δεν θα καταλάβει (!) αν τον παραμορφώσουμε και τον κάνουμε ρολό ή S διότι απέναντι σε κάθε θετικό του φορτίο θα παραμείνει ένα δεσμευμένο ίσο αρνητικό, οι δε δυναμικές γραμμές στο εσωτερικό του θα παραμείνουν όσες ήταν και πριν, επομένως δεν θα αλλάξει η χωρητικότητά του (στο ρολό ίσως και με καλύτερη προσέγγιση, έχω καταθέσει, με επιφυλάξεις, μια σχετική σκέψη παλιότερα, αφού λιγότερες δυναμικές γραμμές θα βρεθούν στο εξωτερικό του)