Каков заряд конденсатора, если расстояние между его обкладками составляет

Question

Физика: Каков заряд конденсатора, если расстояние между его обкладками составляет 2,0 мм, а модуль напряженности его однородного электрического поля равен 30 кВ/м, и энергия его электростатического поля

Михайловна · Accepted Answer

Для решения данной задачи, нам понадобятся формулы, связанные с электростатикой. Начнем с формулы для энергии электростатического поля конденсатора:

\[W = \frac{1}{2} C U^2 \]

где \(W\) - энергия электростатического поля, \(C\) - заряд конденсатора, \(U\) - напряжение на конденсаторе.

Мы знаем, что энергия электростатического поля составляет 120 нДж, поэтому:

\[120 \times 10^{-9} = \frac{1}{2} C U^2 \]

Далее, воспользуемся формулой для напряжения на конденсаторе:

\[U = E \cdot d \]

где \(E\) - модуль напряженности электрического поля, а \(d\) - расстояние между обкладками конденсатора.

У нас есть значения для \(E\) и \(d\), поэтому можем подставить их в формулу:

\[U = 30 \times 10^3 \cdot 2 \times 10^{-3} = 60 \, В\]

Теперь мы можем подставить значение \(U\) в первую формулу и найти заряд конденсатора \(C\):

\[120 \times 10^{-9} = \frac{1}{2} C (60)^2 \]

Упростим это уравнение:

\[\frac{120}{2} \times 10^{-9} = 1800 \times 10^{-6} C^2 \]

\[\frac{1}{2} \times 10^{-9} = 1,8 \times 10^{-3} C^2 \]

Теперь возьмем квадратный корень от обоих частей уравнения:

\[ \sqrt{\frac{1}{2} \times 10^{-9}} = \sqrt{1,8 \times 10^{-3} C^2} \]

\[ \frac{1}{\sqrt{2}} \times 10^{-5} = 0,042 C \]

\[ C \approx 0,024 \, Ф \]

Итак, заряд конденсатора составляет примерно 0,024 Ф (фарада).

Каков заряд конденсатора, если расстояние между его обкладками составляет 2,0 мм, а модуль напряженности

Михайловна

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!