Kondensatora klājumi novietoti attālumā \(d=2\space\mathrm{cm}\) viens no otra un pieslēgti galvaniskajam elementam. Homogēnā elektriskā lauka intensitāte starp klājumiem ir \(500\space\mathrm{V/m}\).
Apzīmē kondensatora pozitīvo un negatīvo klājumu!
Iezīmē elektriskā lauka intensitātes līnijas starp klājumiem!
Cik liels ir spriegums starp klājumiem? Parādi risinājuma gaitu!
Lai apzīmētu kondensatora pozitīvo un negatīvo klājumus, jāanalizē kondensatora pieslēgums strāvas avota spailēm. Attēlā – kreisās puses klājums pieslēgts pie strāvas avota pozitīvā pola, tādēļ kondensatora kreisās puses klājumam ir pozitīvs lādiņš. Labās puses klājums pieslēgts pie strāvas avota negatīvā pola, tādēļ kondensatora labās puses klājumam ir negatīvs lādiņš.
Elektriskā lauka intensitātes līnijas vērstas no pozitīvi lādēta ķermeņa negatīvi lādēta ķermeņa virzienā. Attēlā parādīts plakņu kondensators. Elektriskais lauks starp klājumiem ir homogēns. Lauka līniju izliekšanos kondensatora malās neņem vērā. Attēlā ir parādītas elektriskā lauka intensitātes līnijas kā paralēlas bultiņas:
Spriegumu \(U\) starp kondensatora klājumiem nosaka no formulas \(E=\frac{U}{d}\), kur \(E\) – elektriskā lauka intensitātes modulis, \(d\) – attālums starp klājumiem. Spriegums \(U\) starp kondensatora klājumiem ir: \(U=Ed=500\cdot0,02=10\space\mathrm{V}\).
Atbilde: Spriegums starp kondensatora klājumiem ir \(10\space\mathrm{V}\).
Vērtēšanas kritēriji
Nosaka kondensatora klājumu lādiņa zīmi – 1 punkts.
Iezīmē elektriskā lauka intensitātes līnijas starp klājumiem – 1 punkts.
Aprēķina spriegumu starp klājumiem un pieraksta rezultātu ar mērvienībām – 1 punkts.
Piezīme: Eksāmena oriģinālajā uzdevuma attēls nebija korekts, tas neatbilsta uzdevuma teksta nosacījumiem - tika attēlots AAA tipa galvaniskais elements, uz kura tika norādīts spriegums 1,5V. Tādā gadījumā kondensatora spriegumam arī bija jābūt 1,5V. Tāpēc piedāvātajā materiālā uzdevums tika pārzimēts, nodzēšot no galvaniska elementa lieko informāciju.
Skolēnu risinājumu un to vērtējumu piemēri
1. piemērs: risinājums novērtēts ar 3 punktiem.
2. piemērs: risinājums novērtēts ar 3 punktiem.
3. piemērs: risinājums novērtēts ar 2 punktiem (par kondensatora plakņu polaritāti un elektriskā lauka intensitātes līnijām).
4. piemērs: risinājums novērtēts ar 2 punktiem (nepareizi norādīta sprieguma mērvienība).
5. piemērs: risinājums novērtēts ar 1 punktu (ir sajaukta kondensatoru klājumu polaritāte, intensitātes līnijas attēlotas virzienā no negatīvi lādētā klājuma uz pozitīvi ladēto klājumu, kas ir nepareizi).
