Чему равна емкость плоского конденсатора, состоящего из двух металлических пластин площадью 36 см2, разделенных слюдяной пластинкой толщиной 0,14 см? Какой заряд накоплен на конденсаторе, если на нем имеется напряжение, равное [УТОЧНИТЕ ОПИСАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ]?
Bukashka
Для начала, давайте рассмотрим формулу для емкости плоского конденсатора. Емкость конденсатора (C) определяется как отношение заряда (Q), накопленного на конденсаторе, к напряжению (V) на нем: \(C = \frac{Q}{V}\).
Теперь нам нужно найти емкость конденсатора, состоящего из двух металлических пластин и слюдяной пластинки. Для этого мы должны использовать формулу \(C = \frac{{\varepsilon_0 \varepsilon_r S}}{d}\), где \(\varepsilon_0\) - это электрическая постоянная, \(\varepsilon_r\) - относительная диэлектрическая проницаемость слюдяной пластинки, \(S\) - площадь пластин, и \(d\) - расстояние между пластинами.
Перейдем к конкретному решению задачи. Учитывая, что площадь пластин составляет 36 см² и толщина слюдяной пластинки равна 0,14 см, нам известны значения \(S = 36\, \text{см}^2\) и \(d = 0,14\, \text{см}\).
Мы также должны знать значения \(\varepsilon_0\) и \(\varepsilon_r\). Для вакуума значение \(\varepsilon_0\) равно \(8.85 \times 10^{-12}\, \text{Ф/м}\). Однако, для слюды относительная диэлектрическая проницаемость \(\varepsilon_r\) принимается равной единице, так как это изоляционный материал. Таким образом, \(\varepsilon_r = 1\).
Теперь, подставив известные значения в формулу для емкости конденсатора, получаем:
\[C = \frac{{\varepsilon_0 \varepsilon_r S}}{d} = \frac{{8.85 \times 10^{-12}\, \text{Ф/м} \times 1 \times 36\, \text{см}^2}}{{0,14\, \text{см}}}.\]
Для дальнейших расчетов, нам необходимо обратиться от сантиметров к метрам, поскольку \(\varepsilon_0\) указана в фарадах на метр. Таким образом, \(1\, \text{см} = 0,01\, \text{м}\).
Подставив все известные значения и произведя необходимые математические вычисления, получаем:
\[C = \frac{{8.85 \times 10^{-12}\, \text{Ф/м} \times 1 \times 36 \, \text{см}^2}}{{0,14\, \text{см}}} = \frac{{8.85 \times 10^{-12}\, \text{Ф/м} \times 1 \times 0,36 \, \text{м}^2}}{{0,0014\, \text{м}}}.\]
Выполнив дополнительные вычисления, получаем решение:
\[C \approx 2.282 \times 10^{-9}\, \text{Ф}.\]
Теперь, перейдем к второй части задачи. Вам нужно найти заряд (Q), накопленный на конденсаторе, если на нем имеется напряжение V.
В формуле для емкости конденсатора \(C = \frac{Q}{V}\), мы можем перекрестно умножить и получить формулу для заряда Q:
\[Q = C \times V.\]
Просто подставьте значение емкости, которое мы получили, и указанное значение напряжения, чтобы найти заряд:
\[Q = 2.282 \times 10^{-9} \, \text{Ф} \times [УТОЧНИТЕ ОПИСАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ].\]
Укажите значение напряжения в вольтах, чтобы получить окончательный ответ.
Теперь нам нужно найти емкость конденсатора, состоящего из двух металлических пластин и слюдяной пластинки. Для этого мы должны использовать формулу \(C = \frac{{\varepsilon_0 \varepsilon_r S}}{d}\), где \(\varepsilon_0\) - это электрическая постоянная, \(\varepsilon_r\) - относительная диэлектрическая проницаемость слюдяной пластинки, \(S\) - площадь пластин, и \(d\) - расстояние между пластинами.
Перейдем к конкретному решению задачи. Учитывая, что площадь пластин составляет 36 см² и толщина слюдяной пластинки равна 0,14 см, нам известны значения \(S = 36\, \text{см}^2\) и \(d = 0,14\, \text{см}\).
Мы также должны знать значения \(\varepsilon_0\) и \(\varepsilon_r\). Для вакуума значение \(\varepsilon_0\) равно \(8.85 \times 10^{-12}\, \text{Ф/м}\). Однако, для слюды относительная диэлектрическая проницаемость \(\varepsilon_r\) принимается равной единице, так как это изоляционный материал. Таким образом, \(\varepsilon_r = 1\).
Теперь, подставив известные значения в формулу для емкости конденсатора, получаем:
\[C = \frac{{\varepsilon_0 \varepsilon_r S}}{d} = \frac{{8.85 \times 10^{-12}\, \text{Ф/м} \times 1 \times 36\, \text{см}^2}}{{0,14\, \text{см}}}.\]
Для дальнейших расчетов, нам необходимо обратиться от сантиметров к метрам, поскольку \(\varepsilon_0\) указана в фарадах на метр. Таким образом, \(1\, \text{см} = 0,01\, \text{м}\).
Подставив все известные значения и произведя необходимые математические вычисления, получаем:
\[C = \frac{{8.85 \times 10^{-12}\, \text{Ф/м} \times 1 \times 36 \, \text{см}^2}}{{0,14\, \text{см}}} = \frac{{8.85 \times 10^{-12}\, \text{Ф/м} \times 1 \times 0,36 \, \text{м}^2}}{{0,0014\, \text{м}}}.\]
Выполнив дополнительные вычисления, получаем решение:
\[C \approx 2.282 \times 10^{-9}\, \text{Ф}.\]
Теперь, перейдем к второй части задачи. Вам нужно найти заряд (Q), накопленный на конденсаторе, если на нем имеется напряжение V.
В формуле для емкости конденсатора \(C = \frac{Q}{V}\), мы можем перекрестно умножить и получить формулу для заряда Q:
\[Q = C \times V.\]
Просто подставьте значение емкости, которое мы получили, и указанное значение напряжения, чтобы найти заряд:
\[Q = 2.282 \times 10^{-9} \, \text{Ф} \times [УТОЧНИТЕ ОПИСАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ].\]
Укажите значение напряжения в вольтах, чтобы получить окончательный ответ.
Знаешь ответ?