Дано:
толщина пластины d = 306 мкм = 0.306 м,
относительная диэлектрическая проницаемость ε = 47,
площадь обкладок A = 528 см2 = 0.0528 м2,
напряжение V = 596 В.
Найти: механическую работу W.
Решение:
Емкость конденсатора определяется формулой C = ε0 * ε * (A / d), где ε0 - диэлектрическая постоянная (8.85 * 10^(-12) Ф/м).
Сначала найдем емкость конденсатора:
C = 8.85 * 10^(-12) * 47 * (0.0528 / 0.306) = 2.36 * 10^(-9) Ф.
Заряд конденсатора Q определяется как Q = C * V:
Q = 2.36 * 10^(-9) * 596 = 1.41 * 10^(-6) Кл.
Механическая работа для извлечения пластины из конденсатора равна работе, совершенной при уменьшении емкости конденсатора на dС при сохранении заряда Q. Таким образом, работа W будет равна W = Q**2 / 2 * C.
Подставим значения:
W = (1.41 * 10^(-6))**2 / (2 * 2.36 * 10^(-9)) = 4.16 Дж.
Ответ: механическую работу надо совершить 4.16 Дж.