Сколько работы нужно совершить, чтобы раздвинуть обкладки плоского

Question

Физика: Сколько работы нужно совершить, чтобы раздвинуть обкладки плоского конденсатора, находящегося в керосине (ε = 2), на расстояние от 2 до 11 см, если обкладки заряжены до напряжения 600 В

Chernyshka · Accepted Answer

Эта задача требует расчета работы, необходимой для раздвигания обкладок плоского конденсатора. Для начала, давайте рассмотрим формулу, связывающую работу, заряд и напряжение:

W = \frac{1}{2} C (V_{2}^{2} - V_{1}^{2})

где

W

- работа,

C

- емкость конденсатора,

V_{1}

- начальное напряжение, а

V_{2}

- конечное напряжение.

В нашей задаче, обкладки плоского конденсатора раздвигаются в керосине с диэлектрической проницаемостью

ϵ = 2

. Известно, что емкость конденсатора равна:

C = \frac{ϵ \cdot A}{d}

где

A

- площадь обкладок, а

d

- расстояние между ними.

У нас есть начальное напряжение

V_{1} = 600

В и конечное расстояние между обкладками

d = 2 - 11

см, что равно

d = 0.02

м для расчетов.

Теперь мы можем рассчитать

C

:

C = \frac{ϵ \cdot A}{d} = \frac{2 \cdot A}{0.02} = 100 \cdot A

Подставляя

C

в формулу для работы, получаем:

W = \frac{1}{2} \cdot 100 \cdot A \cdot (V_{2}^{2} - V_{1}^{2})

Нам нужно найти работу, необходимую для раздвигания обкладок на расстояние от 2 до 11 см, то есть

V_{2} = 0

В.

Подставляя значения в формулу работы и учитывая, что

V_{2} = 0

, получаем:

W = \frac{1}{2} \cdot 100 \cdot A \cdot (0^{2} - 600^{2})

W = \frac{1}{2} \cdot 100 \cdot A \cdot (- 600^{2})

W = - 30000 \cdot A \cdot 600^{2}

Таким образом, для раздвигания обкладок плоского конденсатора на расстояние от 2 до 11 см в керосине, работа, необходимая для этого, равна

- 30000 \cdot A \cdot 600^{2}

.

Сколько работы нужно совершить, чтобы раздвинуть обкладки плоского конденсатора, находящегося в керосине (ε

Chernyshka

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!