10 6. Какую силу будут притягивать друг к другу пластины плоского конденсатора, если источник тока, зарядивший

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие сведения. Полученная разность потенциалов \(\Delta V\) на конденсаторе связана с зарядом \(Q\) на пластинах и емкостью конденсатора \(C\) следующим образом:

\[Q = C \cdot \Delta V\]

где емкость конденсатора \(C\) определяется площадью пластин \(S\) и расстоянием между ними \(d\) по формуле:

\[C = \frac{{\varepsilon_0 \cdot S}}{{d}}\]

где \(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная (приближенное значение \(8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}\)).

Прежде чем расчитывать силу взаимодействия пластин, найдем сначала емкость конденсатора. Подставляя данное значение площади пластин \(S = 100 \, \text{см}^2 = 0.01 \, \text{м}^2\) и расстояния между пластинами \(d = 1 \, \text{мм} = 0.001 \, \text{м}\) в формулу, получим:

\[C = \frac{{8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \cdot 0.01 \, \text{м}^2}}{{0.001 \, \text{м}}} = 8.85 \times 10^{-11} \, \text{Ф}\]

Теперь, зная разность потенциалов \(\Delta V = 1000 \, \text{В}\) и емкость \(C\), мы можем найти заряд \(Q\) на пластинах:

\[Q = C \cdot \Delta V = 8.85 \times 10^{-11} \, \text{Ф} \cdot 1000 \, \text{В} = 8.85 \times 10^{-8} \, \text{Кл}\]

И, наконец, используя закон Кулона, сила \(F\) притяжения между пластинами конденсатора определяется по формуле:

\[F = \frac{{Q^2}}{{4 \pi \varepsilon_0 d^2}}\]

Подставляя известные значения, получаем:

\[F = \frac{{(8.85 \times 10^{-8} \, \text{Кл})^2}}{{4 \pi \cdot 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \cdot (0.001 \, \text{м})^2}} \approx 636 \, \text{Н}\]

То есть, сила взаимодействия между пластинами электрического конденсатора будет примерно равна 636 Н.

Теперь рассмотрим вторую часть вопроса - изменится ли сила взаимодействия пластин, если источник тока будет непрерывно подсоединен к пластинам?

Если источник тока будет непрерывно подсоединен к пластинам, то разность потенциалов на конденсаторе будет поддерживаться постоянной, и следовательно, сила взаимодействия между пластинами останется неизменной. Таким образом, сила взаимодействия пластин не изменится.