Какая сила втягивает широкую пластину фарфора толщиной 3 мм с проницаемостью 5 в плоский конденсатор с квадратными пластинами площадью 100 см2 и расстоянием между пластинами, равным 3 мм, который был заряжен до напряжения 2 кВ и отключен от источника тока?
Romanovna
Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать формулу для силы между пластинами конденсатора:
\[F = \dfrac{{Q^2}}{{2 \cdot A \cdot d \cdot \varepsilon}}\]
Где:
\(F\) - сила
\(Q\) - заряд на пластинах конденсатора
\(A\) - площадь пластин
\(d\) - расстояние между пластинами
\(\varepsilon\) - диэлектрическая проницаемость среды (в нашем случае фарфора)
Сначала посчитаем заряд \(Q\) на пластинах конденсатора. Заряд на пластине определяется как произведение напряжения \(U\) на конденсаторе и его емкости \(C\):
\[Q = U \cdot C\]
В нашем случае напряжение \(U\) равно 2 кВ. Чтобы найти емкость \(C\), воспользуемся формулой:
\[C = \varepsilon \cdot \dfrac{{A}}{{d}}\]
Подставляем известные значения:
\[C = 5 \cdot \dfrac{{100 \, \text{см}^2}}{{3 \, \text{мм}}} = 5 \cdot \dfrac{{100}}{{10^4}} = 0.5 \, \text{Ф}\]
Теперь найдем заряд \(Q\):
\[Q = 2 \cdot 0.5 = 1 \, \text{Кл}\]
Зная заряд \(Q\), мы можем вычислить силу \(F\):
\[F = \dfrac{{Q^2}}{{2 \cdot A \cdot d \cdot \varepsilon}} = \dfrac{{1^2}}{{2 \cdot 0.01 \, \text{м}^2 \cdot 0.003 \, \text{м} \cdot 5}} = \dfrac{{1}}{{0.03 \cdot 5}} = \dfrac{{1}}{{0.15}} = 6.67 \, \text{Н}\]
Таким образом, сила втягивающая широкую пластину фарфора в плоский конденсатор равна 6.67 Н.
\[F = \dfrac{{Q^2}}{{2 \cdot A \cdot d \cdot \varepsilon}}\]
Где:
\(F\) - сила
\(Q\) - заряд на пластинах конденсатора
\(A\) - площадь пластин
\(d\) - расстояние между пластинами
\(\varepsilon\) - диэлектрическая проницаемость среды (в нашем случае фарфора)
Сначала посчитаем заряд \(Q\) на пластинах конденсатора. Заряд на пластине определяется как произведение напряжения \(U\) на конденсаторе и его емкости \(C\):
\[Q = U \cdot C\]
В нашем случае напряжение \(U\) равно 2 кВ. Чтобы найти емкость \(C\), воспользуемся формулой:
\[C = \varepsilon \cdot \dfrac{{A}}{{d}}\]
Подставляем известные значения:
\[C = 5 \cdot \dfrac{{100 \, \text{см}^2}}{{3 \, \text{мм}}} = 5 \cdot \dfrac{{100}}{{10^4}} = 0.5 \, \text{Ф}\]
Теперь найдем заряд \(Q\):
\[Q = 2 \cdot 0.5 = 1 \, \text{Кл}\]
Зная заряд \(Q\), мы можем вычислить силу \(F\):
\[F = \dfrac{{Q^2}}{{2 \cdot A \cdot d \cdot \varepsilon}} = \dfrac{{1^2}}{{2 \cdot 0.01 \, \text{м}^2 \cdot 0.003 \, \text{м} \cdot 5}} = \dfrac{{1}}{{0.03 \cdot 5}} = \dfrac{{1}}{{0.15}} = 6.67 \, \text{Н}\]
Таким образом, сила втягивающая широкую пластину фарфора в плоский конденсатор равна 6.67 Н.
Знаешь ответ?
О проекте
Мы такая же школота как ты ;)
Предметы
Русский язык- Математика
- Геометрия
- Музыка
- История
- Экономика
- Литература
- Алгебра
- Другие предметы
- Физика
- Информатика
- Обществознание
- География
- Немецкий язык
- Химия
- Английский язык
- Психология
- Українська мова
- Окружающий мир
- Биология
- Беларуская мова
- Қазақ тiлi
- Право
- ОБЖ
- Українська література
- МХК
- Французский язык
