Решите : 1) Какой температурный коэффициент сопротивления будет, если изменение температуры среды на 100 к привело к изменению сопротивления на 500 ом? Номинальное значение сопротивления составляет 100 ком. 2) Сколько пластин, имеющих площадь 10^-2 м2, необходимо соединить параллельно для создания конденсатора емкостью 0,1 мкФ, если в качестве диэлектрика используется лакоткань толщиной 0,05 мм с диэлектрической проницаемостью е=5?
Добрый_Дракон_6710
1) Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для температурного коэффициента сопротивления. Формула имеет вид:
\[R_2 = R_1(1 + \alpha \cdot \Delta T)\]
Где:
\(R_2\) - изменение сопротивления,
\(R_1\) - номинальное значение сопротивления,
\(\alpha\) - температурный коэффициент сопротивления,
\(\Delta T\) - изменение температуры.
Из условия задачи у нас есть следующие значения:
\(R_1 = 100\, \text{Ом}\),
\(\Delta T = 100\, \text{K}\),
\(R_2 = 500\, \text{Ом}\).
Мы должны выразить \(\alpha\) из этой формулы:
\[500 = 100(1 + \alpha \cdot 100)\]
Давайте решим это уравнение для \(\alpha\):
\[500 = 100 + 100\alpha \cdot 100\]
\[400 = 100\alpha \cdot 100\]
\[\alpha = \frac{400}{100 \cdot 100} = \frac{4}{100} = 0.04\]
Таким образом, температурный коэффициент сопротивления равен 0.04.
2) Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для емкости конденсатора, который имеет пластины площадью \(S\), и разделенный диэлектриком толщиной \(d\) и диэлектрической проницаемостью \(\varepsilon\):
\[C = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}\]
Где:
\(C\) - емкость конденсатора,
\(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная, \(8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}\),
\(S\) - площадь пластин,
\(d\) - толщина диэлектрика,
\(\varepsilon\) - диэлектрическая проницаемость.
Из условия задачи у нас есть следующие значения:
\(S = 10^{-2} \, \text{м}^2\),
\(C = 0.1 \, \text{мкФ}\),
\(d = 0.05 \, \text{мм}\),
\(\varepsilon = 5\).
Мы должны выразить количество пластин \(n\) из этой формулы:
\[0.1 \times 10^{-6} = \frac{5 \times 8.85 \times 10^{-12} \times 10^{-2}}{0.05 \times 10^{-3} \cdot n}\]
Упростим это уравнение:
\[0.1 \times 10^{-6} = \frac{5 \times 8.85 \times 10^{-12}}{0.05 \times 10^{-3} \cdot n}\]
\[0.1 \times 10^{-6} \times (0.05 \times 10^{-3} \cdot n) = 5 \times 8.85 \times 10^{-12}\]
\[0.5 \times 10^{-9} \cdot n = 5 \times 8.85 \times 10^{-12}\]
\[0.5 \times n = 44.25\]
\[n = \frac{44.25}{0.5} = 88.5\]
Таким образом, нам потребуется около 89 пластин, чтобы создать конденсатор с емкостью 0.1 мкФ при использовании лакоткани в качестве диэлектрика.
\[R_2 = R_1(1 + \alpha \cdot \Delta T)\]
Где:
\(R_2\) - изменение сопротивления,
\(R_1\) - номинальное значение сопротивления,
\(\alpha\) - температурный коэффициент сопротивления,
\(\Delta T\) - изменение температуры.
Из условия задачи у нас есть следующие значения:
\(R_1 = 100\, \text{Ом}\),
\(\Delta T = 100\, \text{K}\),
\(R_2 = 500\, \text{Ом}\).
Мы должны выразить \(\alpha\) из этой формулы:
\[500 = 100(1 + \alpha \cdot 100)\]
Давайте решим это уравнение для \(\alpha\):
\[500 = 100 + 100\alpha \cdot 100\]
\[400 = 100\alpha \cdot 100\]
\[\alpha = \frac{400}{100 \cdot 100} = \frac{4}{100} = 0.04\]
Таким образом, температурный коэффициент сопротивления равен 0.04.
2) Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для емкости конденсатора, который имеет пластины площадью \(S\), и разделенный диэлектриком толщиной \(d\) и диэлектрической проницаемостью \(\varepsilon\):
\[C = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}\]
Где:
\(C\) - емкость конденсатора,
\(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная, \(8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}\),
\(S\) - площадь пластин,
\(d\) - толщина диэлектрика,
\(\varepsilon\) - диэлектрическая проницаемость.
Из условия задачи у нас есть следующие значения:
\(S = 10^{-2} \, \text{м}^2\),
\(C = 0.1 \, \text{мкФ}\),
\(d = 0.05 \, \text{мм}\),
\(\varepsilon = 5\).
Мы должны выразить количество пластин \(n\) из этой формулы:
\[0.1 \times 10^{-6} = \frac{5 \times 8.85 \times 10^{-12} \times 10^{-2}}{0.05 \times 10^{-3} \cdot n}\]
Упростим это уравнение:
\[0.1 \times 10^{-6} = \frac{5 \times 8.85 \times 10^{-12}}{0.05 \times 10^{-3} \cdot n}\]
\[0.1 \times 10^{-6} \times (0.05 \times 10^{-3} \cdot n) = 5 \times 8.85 \times 10^{-12}\]
\[0.5 \times 10^{-9} \cdot n = 5 \times 8.85 \times 10^{-12}\]
\[0.5 \times n = 44.25\]
\[n = \frac{44.25}{0.5} = 88.5\]
Таким образом, нам потребуется около 89 пластин, чтобы создать конденсатор с емкостью 0.1 мкФ при использовании лакоткани в качестве диэлектрика.
Знаешь ответ?