Дано:
- ёмкость конденсатора C = 9 пФ = 9 * 10^(-12) Ф
- площадь пластин S = 1 см² = 1 * 10^(-4) м²
- напряжённость электрического поля E = 3 МВ/м = 3 * 10^6 В/м
Найти:
- разность потенциалов U между обкладками конденсатора.
Решение:
1. Связь между напряжённостью электрического поля и разностью потенциалов:
E = U/d,
где d - расстояние между обкладками.
2. Ёмкость конденсатора выражается через ёмкость и площадь:
C = (ε0 * S) / d,
где ε0 = 8.85 * 10^(-12) Ф/м - электрическая постоянная.
3. Выразим расстояние d:
d = (ε0 * S) / C.
4. Подставим значение d в формулу для E:
U = E * d.
5. Сначала найдем d:
d = (8.85 * 10^(-12) Ф/м * 1 * 10^(-4) м²) / (9 * 10^(-12) Ф) = (8.85 * 10^(-16)) / (9 * 10^(-12)) = 0.0983 м = 9.83 см.
6. Теперь найдем U:
U = E * d = (3 * 10^6 В/м) * (0.0983 м) = 295.6 В.
Ответ:
Разность потенциалов U равна 295.6 В.