פרקטיקות קבלים 1

3.13

1.מביטוי קיבול הקבל «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»C«/mi»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»§#949;«/mi»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»0«/mn»«/msub»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»§#183;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»§#949;«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»r«/mi»«/msub»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»§#183;«/mo»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mi mathvariant=¨bold¨»A«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨»d«/mi»«/mfrac»«/mstyle»«/math» ניתן לראות שהוספת חומר מבודד בין לוחות הקבל עם «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»§#949;«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»r«/mi»«/msub»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»2«/mn»«/mstyle»«/math» גורם להגדלת קיבול הקבל פי 2. 

2. הקבל מחובר למקור המתח, לכן המתח עליו שווה למתח המקור. 

    הקיבול משתנה והמטען בקבל משתנה בהתאם כך שבסיום הטעינה המתח על הקבל יהיה שווה למתח המקור. 

3. מהגדרת הקיבול «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨16px¨»«mi mathvariant=¨bold-italic¨ mathcolor=¨#0000FF¨»C«/mi»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mi mathvariant=¨bold¨»Q«/mi»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨»V«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨»AB«/mi»«/msub»«/mfrac»«/mstyle»«/math» כיוון שהקיבול גדל פי 2 והמתח בין הדקי הקבל לא משתנה מטען הקבל גדל פי 2. 

4. מביטוי עוצמת השדה החשמלי בין לוחות הקבל «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»E«/mi»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mi mathvariant=¨bold¨»§#963;«/mi»«mrow»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨»§#949;«/mi»«mn mathvariant=¨bold¨»0«/mn»«/msub»«mo mathvariant=¨bold¨»§#183;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨»§#949;«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨»r«/mi»«/msub»«/mrow»«/mfrac»«/mstyle»«/math» כיוון שצפיפות המטען בלוחות גדלה פי 2 ובהתאם לערכו של המקדם הדיאלקטרי של החומר המבודד «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»§#949;«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»r«/mi»«/msub»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»2«/mn»«/mstyle»«/math» - עוצמת השדה החשמלי לא משתנה .


דרך יותר פשוטה לראות שעוצמת השדה החשמלי לא משתנה.

מביטוי עוצמת השדה כתלות בהפרש הפוטנציאלים והמרחק בין הלוחות «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»E«/mi»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨»V«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨»AB«/mi»«/msub»«mi mathvariant=¨bold¨»d«/mi»«/mfrac»«/mstyle»«/math» 

כיוון שהמתח בין הלוחות לא משתנה והמרחק בין הלוחות לא משתנה - עוצמת השדה החשמלי לא משתנה.


5.מביטוי אנרגיית הקבל «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»U«/mi»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mn mathvariant=¨bold¨»1«/mn»«mn mathvariant=¨bold¨»2«/mn»«/mfrac»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»§#183;«/mo»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»Q«/mi»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»§#183;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»V«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»AB«/mi»«/msub»«/mstyle»«/math» המתח על הקבל לא משתנה, כיוון שהמטען בקבל גדל פי 2 האנרגיה בקבל גדלה פי 2.