Какое напряжение будет на погружённом конденсаторе, если плоский воздушный конденсатор, заряженный до величины q=10^-17

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для емкости конденсатора, а именно:

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

Где:
C - емкость конденсатора,
\(\varepsilon\) - диэлектрическая проницаемость среды,
\(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная (приближенное значение равно \(8.854 \times 10^{-12} \, Ф/м\)),
S - площадь пластины конденсатора,
d - расстояние между пластинами.

В данной задаче имеется воздушный конденсатор, который погружен в керосин. Для рассчета напряжения на конденсаторе мы должны учесть изменение диэлектрической проницаемости среды. Формула для определения напряжения на конденсаторе с учетом диэлектрика выглядит следующим образом:

\[U = \frac{q}{{C \varepsilon}}\]

Где:
U - напряжение на конденсаторе,
q - заряд конденсатора,
C - емкость конденсатора,
\(\varepsilon\) - диэлектрическая проницаемость среды.

Теперь рассмотрим решение задачи.

Для начала, найдем емкость конденсатора в керосине. Подставим известные значения в формулу емкости:

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

Расстояние между пластинами не указано в задаче, поэтому для упрощения рассчетов можно принять его равным 1 метру.

\[C = \frac{{2 \cdot 8.854 \times 10^{-12} \, Ф/м \cdot 1 \, м^2}}{{1 \, м}}\]

Вычислим значение емкости:

\[C = 17.7 \times 10^{-12} \, Ф\]

Теперь, когда у нас есть значение емкости, мы можем найти напряжение на конденсаторе. Подставим известные значения в формулу для напряжения:

\[U = \frac{{q}}{{C \varepsilon}}\]

Размер заряда \(q\) равен \(10^{-17} \, Кл\), значение емкости \(C\) мы уже вычислили, а диэлектрическая проницаемость \(\varepsilon\) равна 2.

\[U = \frac{{10^{-17} \, Кл}}{{17.7 \times 10^{-12} \, Ф \cdot 2}}\]

Вычисляем значение напряжения:

\[U = \frac{{10^{-17}}}{{35.4 \times 10^{-12}}}\]

\[U = 0.282 \times 10^{-5} \, В\]

Таким образом, напряжение на погруженном конденсаторе будет равно \(0.282 \times 10^{-5}\) вольта.