v2.0.9803.5862
Fizyka dla każdego
Elektrostatyka · 1 min czytania

Dwukrotne napięcie: porównanie ładunku i energii

Opublikowano: 13.10.2026 · Ostatnio zmieniany: 25.10.2026
Wyślij link e-mailem Własna poczta Komentarze: 0

Oceń ten artykuł: od 1 do 5 gwiazdek
(0 głosów) . Jeszcze nie oddano głosów.

Kliknij gwiazdkę, aby od razu oddać ocenę. Klawiaturą wybierz gwiazdkę klawiszem Tab i naciśnij Enter lub spację. Jeden głos na materiał z danej przeglądarki.

Napięcie tego samego liniowego kondensatora zwiększono z 3 V do 6 V bez zmiany geometrii. Jak zmienią się ładunek jednej okładki i energia? Czy pojemność wzrośnie?

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
Wskazówka

Ładunek zależy liniowo od U, a energia od U².

Rozwiązanie

Porównujemy zależności, nie nieznane liczby

Nie podano C, lecz jest ono stałe i nie trzeba go znać. Stosunek napięć wynosi 6/3 = 2. W Q = CU napięcie występuje w pierwszej potędze, a w E = CU²/2 w drugiej.

Rozwiązanie

Ładunek wzrośnie dwukrotnie, energia czterokrotnie, a pojemność pozostanie taka sama. To właśnie C opisuje proporcję między Q i U dla tego elementu w przyjętym liniowym zakresie. Zmiana ładunku nie jest zmianą pojemności.

Trzecią wielkość można sprawdzić ilorazem

Po zmianie Q jest dwukrotnie większe, a U także dwukrotnie większe. Ich iloraz Q/U pozostaje więc równy początkowemu C. Nie wolno utożsamiać większej energii z większą pojemnością.

Liniowy ładunek, kwadratowa energia

Wspólna skala stosunków ujawnia różnicę między liniową zmianą ładunku a kwadratową zmianą energii.
Wspólna skala stosunków ujawnia różnicę między liniową zmianą ładunku a kwadratową zmianą energii.

Osie pokazują ilorazy względem stanu przy 3 V. Nie potrzebujemy C, żeby narysować Q/Q₀=U/U₀ oraz E/E₀=(U/U₀)². Przy 6 V argument wynosi 2: pierwsza krzywa daje 2, druga 4. Na wykresie nie porównujemy kulombów z dżulami, lecz dwa bezwymiarowe stosunki.

Przy napięciu 1,5 V otrzymalibyśmy odpowiednio połowę ładunku i ćwierć energii początkowej. Wynik dotyczy tego samego liniowego elementu. Przebicie izolacji albo zależność przenikalności od pola naruszałaby założenia; wzory nie obiecują bezpiecznego, dowolnie dużego napięcia.

Powiązana teoria

Kondensator płaski: pojemność, ładunek i energia

Dalsza lektura

Materiał referencyjny

Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »

Ostatnie materiały autora

Wszystkie materiały autora »

Komentarze (0)

Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.

Dodaj komentarz

Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto

Emotikony

Zaznacz tekst i wybierz formatowanie lub użyj Ctrl/Cmd+B, I, U w polu komentarza. Znaczniki HTML nie są wykonywane.

Wybór wszystkich komentarzy obejmuje odpowiedzi. Powiadomienia wymagają potwierdzenia adresu; zrezygnujesz z nich przez link w wiadomości.

← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Nie znalazłeś szukanego materiału? Napisz do nas — pomóż nam rozwijać Fizykę dla każdego.