Какова величина тока, протекающего в цепи, если плоский конденсатор с площадью пластины 400 см² и расстояние между ними

Какова величина тока, протекающего в цепи, если плоский конденсатор с площадью пластины 400 см² и расстояние между ними 2 мм подключен к источнику с напряжением 120 В, а пластина со скоростью 10 см/с вдвигается между пластинами с диэлектрической проницаемостью 2?
Chernyshka

Chernyshka

здесь формула, которую мы можем использовать для решения этой задачи - формула для емкости плоского конденсатора \(C = \epsilon_0 \frac{{S}}{{d}}\), где \(C\) - емкость конденсатора, \(\epsilon_0\) - электрическая постоянная, \(S\) - площадь пластин конденсатора, \(d\) - расстояние между пластинами.

Для нахождения величины тока, протекающего в цепи, используем формулу закона Ома \(I = \frac{{U}}{{R}}\), где \(I\) - величина тока, \(U\) - напряжение и \(R\) - сопротивление.

Сначала найдем емкость плоского конденсатора. У нас дана площадь пластин \(S = 400 \, \text{см}^2\) и расстояние между ними \(d = 2 \, \text{мм}\). Приведем все к одной системе единиц, например, переведем площадь из см² в м² и расстояние из мм в метры:

\[S = 400 \, \text{см}^2 = 400 \times 10^{-4} \, \text{м}^2\]
\[d = 2 \, \text{мм} = 2 \times 10^{-3} \, \text{м}\]

Теперь подставим значения в формулу емкости плоского конденсатора:

\[C = \epsilon_0 \frac{{S}}{{d}} = 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \times \frac{{400 \times 10^{-4} \, \text{м}^2}}{{2 \times 10^{-3} \, \text{м}}} = 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф} \times 200 = 1.77 \times 10^{-9} \, \text{Ф}\]

Теперь можем использовать найденное значение емкости конденсатора и напряжение источника, чтобы найти величину тока, протекающего в цепи. У нас дано напряжение \(U = 120 \, \text{В}\). Подставим значения в формулу закона Ома:

\[I = \frac{{U}}{{R}}\]

Нам нужно найти сопротивление цепи. В данной задаче не дано значение сопротивления, поэтому нам надо воспользоваться другой, известной формулой для нахождения сопротивления плоского конденсатора \(R = \frac{{d}}{{\sigma \cdot S}}\), где \(R\) - сопротивление, \(d\) - расстояние между пластинами, \(\sigma\) - удельная проводимость вещества, которое заполняет пространство между пластинами, и \(S\) - площадь пластин конденсатора.

Сначала найдем удельную проводимость вещества, которое заполняет пространство между пластинами. Для этого нам нужно знать, о каком веществе идет речь. Получим эту информацию и продолжим решение задачи.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello