Какова толщина диэлектрика и площадь плоскости конденсатора с использованием слюдяного диэлектрика (ε=6.2 фарад/м), имеющего пробивное напряжение 80 кВ/м и работающего под напряжением 20 кВ, чтобы достичь емкости 200 пФ?
Примула
Для решения этой задачи, нам потребуется использовать формулу для расчета емкости конденсатора:
\[ C = \frac{\varepsilon_0 \varepsilon_r A}{d} \]
где:
- \(C\) - емкость конденсатора,
- \(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная (приближенное значение равно \(8.85 \times 10^{-12}\) Ф/м),
- \(\varepsilon_r\) - диэлектрическая проницаемость,
- \(A\) - площадь плоскости конденсатора,
- \(d\) - толщина диэлектрика.
Мы знаем значения \(\varepsilon_r\), \(V\) и \(C\), и хотим найти \(A\) и \(d\). Для начала, давайте решим уравнение для \(A\):
\[ A = \frac{C \cdot d}{\varepsilon_0 \varepsilon_r} \]
Подставим значения в формулу, чтобы найти \(A\):
\[ A = \frac{20 \times 10^3 \, \text{Ф} \cdot d}{8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \times 6.2} \]
Упростим это:
\[ A = \frac{20 \times 10^3 \, \text{Ф} \cdot d}{54.87 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}} \]
Чтобы найти \(d\), нам нужно знать значение \(A\). Если вы предоставите значение площади плоскости конденсатора, я смогу продолжить расчет.
\[ C = \frac{\varepsilon_0 \varepsilon_r A}{d} \]
где:
- \(C\) - емкость конденсатора,
- \(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная (приближенное значение равно \(8.85 \times 10^{-12}\) Ф/м),
- \(\varepsilon_r\) - диэлектрическая проницаемость,
- \(A\) - площадь плоскости конденсатора,
- \(d\) - толщина диэлектрика.
Мы знаем значения \(\varepsilon_r\), \(V\) и \(C\), и хотим найти \(A\) и \(d\). Для начала, давайте решим уравнение для \(A\):
\[ A = \frac{C \cdot d}{\varepsilon_0 \varepsilon_r} \]
Подставим значения в формулу, чтобы найти \(A\):
\[ A = \frac{20 \times 10^3 \, \text{Ф} \cdot d}{8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \times 6.2} \]
Упростим это:
\[ A = \frac{20 \times 10^3 \, \text{Ф} \cdot d}{54.87 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}} \]
Чтобы найти \(d\), нам нужно знать значение \(A\). Если вы предоставите значение площади плоскости конденсатора, я смогу продолжить расчет.
Знаешь ответ?