Дано:
Радиус пластин R = 10 см = 0.1 м
Расстояние между пластинами d = 2 мм = 0.002 м
Напряжение U = 80 В
Площадь каждой пластины S = πR^2 = π * (0.1)^2 м^2
Если конденсатор подключен к источнику напряжения, то заряд на пластинах будет равен Q = CU, где C - ёмкость конденсатора.
1) Диэлектрик - воздух:
Для воздуха ε0 ≈ 8.85 * 10^-12 Ф/м
Если диэлектрик воздух, то ёмкость конденсатора C = (ε0 * S) / d
Q = C * U
Вычислим заряд и напряженность поля для случая а):
C = (8.85 * 10^-12 * π * (0.1)^2) / 0.002
C ≈ 1.39 * 10^-11 Ф
Q = 1.39 * 10^-11 * 80
Q ≈ 1.11 * 10^-9 Кл
Napryazhennost' polya E = U / d
E = 80 / 0.002
E = 40 000 B/m
2) Диэлектрик - стекло:
Для стекла ε ≈ 8.85 * ε0
Если диэлектрик стекло, то ёмкость конденсатора C = (ε * ε0 * S) / d
Q = C * U
Вычислим заряд и напряженность поля для случая б):
C = (8.85 * ε0 * π * (0.1)^2) / 0.002
C ≈ 1.11 * 10^-10 Ф
Q = 1.11 * 10^-10 * 80
Q ≈ 8.88 * 10^-9 Кл
Napryazhennost' polya E = U / d
E = 80 / 0.002
E = 40 000 B/m
Ответ:
a) При диэлектрике - воздух:
Заряд Q ≈ 1.11 * 10^-9 Кл
Напряженность поля E ≈ 40 000 В/м
б) При диэлектрике - стекло:
Заряд Q ≈ 8.88 * 10^-9 Кл
Напряженность поля E ≈ 40 000 В/м