Обкладки плоского конденсатора площадью S = 100 см2 каждая расположены на расстоянии d = 2,0 мм. Пространство между ними заполнено слюдой, диэлектрическая проницаемость которой ε = 6,0. Определите заряд конденсатора, если напряжение между его обкладками U = 3,0 кВ.
от

1 Ответ

дано:  
Площадь обкладок S = 100 см² = 100 * 10^(-4) м²  
Расстояние между обкладками d = 2,0 мм = 2,0 * 10^(-3) м  
Диэлектрическая проницаемость ε = 6,0  
Напряжение U = 3,0 кВ = 3000 В  

найти:  
Заряд конденсатора Q  

решение:  
Сначала найдем электроёмкость C конденсатора с учетом диэлектрика, используя формулу:  
C = ε * ε0 * (S / d)  

где ε0 = 8,854 x 10^(-12) Ф/м — электрическая постоянная.  

Подставим известные значения:  
C = 6,0 * (8,854 x 10^(-12) Ф/м) * ((100 * 10^(-4) м²) / (2,0 * 10^(-3) м))  

Сначала рассчитаем (100 * 10^(-4)) / (2,0 * 10^(-3)):  
(100 * 10^(-4)) / (2,0 * 10^(-3)) = 5,0 * 10^(-2) м  

Теперь подставим это значение в формулу для C:  
C = 6,0 * (8,854 x 10^(-12)) * (5,0 * 10^(-2))  
C ≈ 2,6562 x 10^(-12) Ф  

Теперь найдем заряд Q конденсатора, используя формулу:  
Q = C * U  

Подставим известные значения:  
Q = (2,6562 x 10^(-12) Ф) * (3000 В)  
Q ≈ 7,9686 x 10^(-9) Кл  

ответ:  
Заряд конденсатора составляет примерно 7,97 нКл.
от