Каков заряд и напряженность электрического поля воздушного шара-конденсатора емкостью с=1 мкФ, который был заряжен

Очень хорошо, я решу эту задачу поэтапно для тебя.

Шаг 1: Найдем заряд, хранящийся на пластинах конденсатора. Заряд (\(Q\)) на пластинах конденсатора можно найти, используя формулу \(Q = C \cdot V\), где \(C\) - емкость конденсатора, а \(V\) - напряжение.

Подставляя значения в формулу, получаем \(Q = 1 \cdot 10^{-6} \, \text{Ф} \cdot 27 \, \text{В}\).
Расчет:
\[Q = 1 \cdot 10^{-6} \, \text{Ф} \cdot 27 \, \text{В} = 2.7 \cdot 10^{-5} \, \text{Кл}\]

Таким образом, заряд на пластинах шара-конденсатора составляет \(2.7 \cdot 10^{-5} \, \text{Кл}\).

Шаг 2: Размер электрического поля. Напряженность (\(E\)) электрического поля между пластинами конденсатора можно найти, используя формулу \(E = \frac{V}{d}\), где \(d\) - расстояние между пластинами.

Подставляя значения в формулу, получаем \(E = \frac{27 \, \text{В}}{1.5 \, \text{мм}}\).
Расчет:
\[E = \frac{27 \, \text{В}}{1.5 \cdot 10^{-3} \, \text{м}} = 1.8 \times 10^4 \, \text{В/м}\]

Таким образом, напряженность электрического поля между пластинами шара-конденсатора составляет \(1.8 \times 10^4 \, \text{В/м}\).

Шаг 3: Рассчитаем энергию электрического поля. Энергия (\(U\)) электрического поля конденсатора можно найти, используя формулу \(U = \frac{1}{2} \cdot C \cdot V^2\), где \(C\) - емкость конденсатора, а \(V\) - напряжение.

Подставляя значения в формулу, получаем \(U = \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot 10^{-6} \, \text{Ф} \cdot (27 \, \text{В})^2\).
Расчет:
\[U = \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot 10^{-6} \, \text{Ф} \cdot 729 \, \text{В}^2 = 3.645 \cdot 10^{-5} \, \text{Дж}\]

Таким образом, энергия электрического поля воздушного шара-конденсатора составляет \(3.645 \cdot 10^{-5} \, \text{Дж}\).

Итак, заряд на пластинах конденсатора составляет \(2.7 \cdot 10^{-5} \, \text{Кл}\), напряженность электрического поля между пластинами составляет \(1.8 \times 10^4 \, \text{В/м}\), а энергия электрического поля равна \(3.645 \cdot 10^{-5} \, \text{Дж}\).