Сколько работы A надо совершить, чтобы раздвинуть пластины плоского воздушного конденсатора площадью S = 150 см²,при

Хорошо, давайте решим задачу пошагово.

1. В задаче дано, что площадь пластин конденсатора равна \(S = 150\) см² (в квадратных сантиметрах).

2. Расстояние между пластинами увеличивается от 5 до 14 мм. Обозначим начальное расстояние как \(d_1 = 5\) мм, а конечное расстояние как \(d_2 = 14\) мм.

3. Напряжение между пластинами конденсатора является постоянным, что означает, что заряд между пластинами остаётся постоянным.

4. Для расчёта работы, необходимо использовать следующую формулу: \(W = \frac{1}{2} C (V_2^2 - V_1^2)\), где \(W\) - работа, \(C\) - ёмкость конденсатора, \(V_2\) - конечное напряжение, \(V_1\) - начальное напряжение.

5. Ёмкость конденсатора \(C\) можно вычислить, используя формулу \(C = \frac{\varepsilon_0 \cdot S}{d}\), где \(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная, \(S\) - площадь пластин, \(d\) - расстояние между пластинами.

6. Подставляем значения в формулу и начинаем считать. Переведём все значения в систему СИ: \(S = 150 \cdot 10^{-4}\) м², \(d_1 = 5 \cdot 10^{-3}\) м, \(d_2 = 14 \cdot 10^{-3}\) м.

Сначала найдём ёмкость конденсатора:
\[C = \frac{\varepsilon_0 \cdot S}{d_1} = \frac{8.85 \cdot 10^{-12} \cdot 150 \cdot 10^{-4}}{5 \cdot 10^{-3}}\]
Расчёт даст значение \(C\), которое нам понадобится в следующем шаге.

7. Теперь посчитаем работу. Найдём разницу напряжений:
\[V_2 - V_1 = \frac{Q}{C} - \frac{Q}{C} = 0\]
(здесь мы просто выразили заряд, используя \(Q = CV\), и подставили в формулу для разницы напряжений).

Учитывая, что \(V_2 - V_1 = 0\), получаем:
\[W = \frac{1}{2} C (V_2^2 - V_1^2) = \frac{1}{2} C \cdot 0 = 0\]

8. Ответ: Чтобы раздвинуть пластины плоского воздушного конденсатора при постоянном напряжении, нужно совершить работу, равную нулю.

Объяснение: При постоянном напряжении, раздвигание пластин не требует совершения работы. Это связано с тем, что разница напряжений \(V_2 - V_1\) равна нулю. Таким образом, энергия, необходимая для раздвигания пластин, будет равна нулю.