Какой максимальный заряд может быть на плоском конденсаторе с двумя пластинами площадью 200 см2 каждая, разделенных

Хорошо, чтобы решить эту задачу, нам понадобятся формулы, связанные с конденсаторами. Мы знаем, что ёмкость плоского конденсатора можно выразить по формуле:

\[C = \dfrac{{\varepsilon_0 \cdot \varepsilon \cdot S}}{{d}}\]

Где:
\(C\) - ёмкость конденсатора,
\(\varepsilon_0\) - диэлектрическая постоянная (приблизительно \(8,85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}\)),
\(\varepsilon\) - диэлектрическая проницаемость слюды (\(\approx 5\)),
\(S\) - площадь пластины конденсатора (в данном случае \(200 \, \text{см}^2 = 0,02 \, \text{м}^2\)),
\(d\) - толщина слюды (в данном случае \(2 \, \text{мм} = 0,002 \, \text{м}\)).

Допустимое напряжение на конденсаторе мы обозначим как \(V\).

Теперь можем решить задачу, найдя значение ёмкости конденсатора и затем используя его, чтобы найти максимальный заряд \(Q_{\text{макс}}\).

1. Вычислим значение ёмкости конденсатора \(C\):

\[C = \dfrac{{\varepsilon_0 \cdot \varepsilon \cdot S}}{{d}} = \dfrac{{8,85 \times 10^{-12} \cdot 5 \cdot 0,02}}{{0,002}} = 8,85 \times 10^{-12} \cdot 5 \cdot 10 = 4,425 \times 10^{-10} \, \text{Ф}\]

2. Теперь, используя известную формулу для заряда конденсатора \(Q = C \cdot V\), найдем максимальное значение заряда \(Q_{\text{макс}}\):

\[ Q_{\text{макс}} = C \cdot V \]

Здесь мы заменяем \(C\) на ранее найденное значение:

\[ Q_{\text{макс}} = 4,425 \times 10^{-10} \cdot V \]

Ответ: Максимальный заряд \(Q_{\text{макс}}\) на плоском конденсаторе равен \(4,425 \times 10^{-10} \cdot V\) Кулона. Это зависит от значения допустимого напряжения \(V\) на конденсаторе.