Номер 6, страница 30, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 6. Электрические явления. Параграф 42. Конденсаторы. Энергия электрического поля конденсатора - номер 6, страница 30.

Условие.

6. Постройте график зависимости $q(U)$ для конденсатора из предыдущей задачи.

Решение.

Дано:

Конденсатор, электроемкость которого $\text{C}$ была определена в предыдущей задаче.

Найти:

Построить график зависимости $q(U)$.

Решение:

Заряд $\text{q}$ на обкладках конденсатора связан с напряжением $\text{U}$ между ними и электроемкостью $\text{C}$ следующей формулой:

$q = C \cdot U$

Поскольку для конкретного конденсатора его электроемкость $\text{C}$ является постоянной величиной, эта формула описывает прямую пропорциональную зависимость между зарядом $\text{q}$ и напряжением $\text{U}$.

С точки зрения математики, это линейная функция вида $y = kx$, где:

• $\text{y}$ соответствует заряду $\text{q}$
• $\text{x}$ соответствует напряжению $\text{U}$
• $\text{k}$ соответствует электроемкости $\text{C}$ и является угловым коэффициентом графика.

Графиком такой зависимости является прямая линия, проходящая через начало координат, так как при $U=0$ заряд $\text{q}$ также равен нулю. Обычно напряжение и заряд являются неотрицательными величинами, поэтому график строится в первом координатном квадранте.

Ось абсцисс (горизонтальная) будет представлять напряжение $\text{U}$ в Вольтах (В), а ось ординат (вертикальная) — заряд $\text{q}$ в Кулонах (Кл).

Угол наклона $\alpha$ графика к оси напряжения $\text{U}$ определяется значением емкости $\text{C}$: тангенс угла наклона равен емкости, то есть $tg(\alpha) = C$. Это означает, что чем больше емкость конденсатора, тем круче будет идти график.

Так как численное значение $\text{C}$ из предыдущей задачи неизвестно, построим качественный (общий) вид графика зависимости $q(U)$.

Ответ:

График зависимости заряда конденсатора от напряжения $q(U)$ является прямой линией, проходящей через начало координат. Угловой коэффициент (тангенс угла наклона) этой прямой равен электроемкости конденсатора $\text{C}$. Выше представлен качественный вид данного графика.