Якою є напруженість електричного поля всередині плоского повітряного конденсатора, якщо його заряд становить 2 мкКл

Якою є напруженість електричного поля всередині плоского повітряного конденсатора, якщо його заряд становить 2 мкКл, а площа пластин - 200?
Петровна_8295

Петровна_8295

Для решения данной задачи нам понадобятся формулы, связанные с электрическим полем и конденсаторами.

Электрическое поле (\(E\)) внутри плоского конденсатора можно выразить через напряженность поля (\(U\)) и расстояние между пластинами конденсатора (\(d\)):

\[E = \frac{U}{d},\]

где \(E\) - напряженность поля, \(U\) - напряжение между пластинами конденсатора, \(d\) - расстояние между пластинами.

Также, мы знаем, что заряд (\(Q\)) конденсатора связан с напряжением (\(U\)) и емкостью (\(C\)) по формуле:

\[Q = C \cdot U.\]

Для плоского конденсатора емкость (\(C\)) можно выразить через площадь пластин конденсатора (\(A\)) и расстояние между пластинами (\(d\)):

\[C = \frac{\varepsilon_0 \cdot A}{d},\]

где \(\varepsilon_0\) - диэлектрическая постоянная вакуума (\(\varepsilon_0 \approx 8,85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}\)).

Теперь приступим к решению задачи.

Для начала, найдем емкость (\(C\)) конденсатора, используя данную нам площадь пластин (\(A\)) и расстояние между пластинами (\(d\)):

\[C = \frac{\varepsilon_0 \cdot A}{d} = \frac{8,85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \cdot 200}{d}.\]

После этого, мы можем использовать известное значение заряда (\(Q\)) конденсатора и полученное значение емкости (\(C\)) для нахождения напряжения (\(U\)):

\[Q = C \cdot U \Rightarrow U = \frac{Q}{C} = \frac{2 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}{\frac{8,85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \cdot 200}{d}}.\]

И, наконец, подставим найденное значение напряжения (\(U\)) и значение расстояния между пластинами (\(d\)) в формулу для напряженности поля (\(E\)):

\[E = \frac{U}{d} = \frac{\frac{2 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}{\frac{8,85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \cdot 200}{d}}}{d} = \frac{2 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \cdot d}{8,85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \cdot 200}.\]

Таким образом, мы получили формулу для вычисления напряженности поля (\(E\)) внутри плоского конденсатора, используя известную площадь пластин (\(A\)), заряд (\(Q\)) и расстояние между пластинами (\(d\)):

\[E = \frac{2 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \cdot d}{8,85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \cdot 200}.\]

Пожалуйста, обратите внимание, что я привел подробное решение, чтобы объяснить каждый шаг решения вашей задачи. Если вам нужен ответ только в числовом виде, например, вам нужно найти конкретное численное значение для напряженности поля (\(E\)), пожалуйста, предоставьте значение расстояния между пластинами (\(d\)) в задаче, и я смогу правильно выполнить расчеты.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello