Тест по физике 10 класс: конденсаторы и электроёмкость

Что нужно знать

Электроёмкость — это физическая величина, характеризующая способность проводника накапливать электрический заряд. Электроёмкость обозначается буквой C и определяется отношением заряда проводника к его потенциалу: C = q / φ, где q — электрический заряд (Кл), φ — потенциал (В). Единицей электроёмкости в СИ является фарад (Ф): 1 Ф = 1 Кл / В.

Конденсатор — это устройство для накопления электрического заряда и энергии электрического поля. Простейший плоский конденсатор состоит из двух металлических пластин, разделённых слоем диэлектрика (воздуха, бумаги или другого изоляционного материала). Электроёмкость конденсатора определяется отношением заряда одной обкладки к напряжению между обкладками: C = q / U, где q — заряд (Кл), U — напряжение (В). Чем больше площадь обкладок и чем меньше расстояние между ними, тем больше электроёмкость плоского конденсатора. Диэлектрик между обкладками также увеличивает электроёмкость.

При постоянной электроёмкости увеличение напряжения во столько же раз увеличивает заряд конденсатора. Например, конденсаторы используются во вспышках фотоаппаратов для накопления энергии и её быстрого высвобождения. Типичная ошибка учеников — путать электроёмкость с зарядом: электроёмкость характеризует способность накапливать заряд, а не количество заряда на конденсаторе.

Тест: 12 вопросов

Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.

  1. 1. Что называют электроёмкостью проводника?

    • Отношение напряжения к электрическому заряду
    • Произведение электрического заряда и потенциала
    • Отношение электрического заряда проводника к его потенциалу
    • Силу электрического взаимодействия между двумя зарядами
    Электроёмкость проводника определяется формулой C = q / φ, где q — заряд, а φ — потенциал проводника.

  2. 2. В каких единицах СИ измеряется электроёмкость?

    • В вольтах (В)
    • В джоулях (Дж)
    • В кулонах (Кл)
    • В фарадах (Ф)
    Единица электроёмкости — фарад. Один фарад равен одному кулону на вольт: 1 Ф = 1 Кл / В.

  3. 3. Из каких основных частей состоит простейший плоский конденсатор?

    • Из двух металлических обкладок, разделённых диэлектриком
    • Из двух изолированных проводников без промежутка между ними
    • Из двух резисторов, соединённых проводником
    • Из одной металлической пластины и источника тока
    Плоский конденсатор состоит из двух проводящих обкладок, между которыми находится слой диэлектрика.

  4. 4. Что произойдёт с электроёмкостью плоского конденсатора, если увеличить площадь его обкладок, не изменяя остальные условия?

    • Уменьшится
    • Увеличится
    • Не изменится
    • Станет равной нулю
    Чем больше площадь обкладок, тем большую электроёмкость имеет плоский конденсатор при неизменных остальных условиях.

  5. 5. Для чего используют конденсаторы во вспышках фотоаппаратов?

    • Для постоянного увеличения напряжения источника питания
    • Для преобразования света в электрический заряд
    • Для накопления электрической энергии и её быстрого высвобождения
    • Для уменьшения сопротивления электрической цепи до нуля
    Конденсатор постепенно накапливает энергию, которая затем быстро высвобождается и обеспечивает короткую яркую вспышку.

  6. 6. Электроёмкость конденсатора равна 4 мкФ, а напряжение между его обкладками составляет 10 В. Какой заряд накоплен на одной обкладке?

    • 400 мкКл
    • 14 мкКл
    • 4 мкКл
    • 40 мкКл
    Используем формулу C = q / U, откуда q = CU. q = 4 · 10 = 40 мкКл.

  7. 7. Заряд конденсатора равен 60 мкКл, а напряжение между его обкладками — 20 В. Чему равна электроёмкость конденсатора?

    • 3 мкФ
    • 1200 мкФ
    • 30 мкФ
    • 0,3 мкФ
    Используем формулу C = q / U. C = 60 / 20 = 3 мкФ.

  8. 8. Конденсатор ёмкостью 5 мкФ подключён к источнику напряжения 12 В. Какой заряд будет на его обкладке?

    • 17 мкКл
    • 60 мкКл
    • 2,4 мкКл
    • 600 мкКл
    Используем формулу q = CU. q = 5 · 12 = 60 мкКл.

  9. 9. Конденсатор имеет электроёмкость 2 мкФ и заряд 8 мкКл. Каково напряжение между его обкладками?

    • 2 В
    • 6 В
    • 4 В
    • 16 В
    Из формулы C = q / U получаем U = q / C. U = 8 / 2 = 4 В.

  10. 10. Как изменится заряд конденсатора, если напряжение между его обкладками увеличить в 3 раза, а электроёмкость оставить постоянной?

    • Уменьшится в 3 раза
    • Не изменится
    • Увеличится в 9 раз
    • Увеличится в 3 раза
    Согласно формуле q = CU, при постоянной электроёмкости заряд прямо пропорционален напряжению.

  11. 11. Как изменится электроёмкость плоского конденсатора, если увеличить расстояние между его обкладками, сохранив площадь пластин и диэлектрик?

    • Уменьшится
    • Увеличится
    • Не изменится
    • Станет равной удвоенной площади обкладок
    При увеличении расстояния между обкладками электроёмкость плоского конденсатора уменьшается, если остальные условия неизменны.

  12. 12. Конденсатор ёмкостью 8 мкФ имеет заряд 24 мкКл. Какое напряжение необходимо приложить между его обкладками для получения такого заряда?

    • 2 В
    • 3 В
    • 8 В
    • 192 В
    Используем формулу U = q / C. U = 24 / 8 = 3 В.
Тесты по физике 10 класс