1) Какова емкость плоского конденсатора, состоящего из двух круглых пластин радиуса r, разделенных диэлектрическим

  • 37
1) Какова емкость плоского конденсатора, состоящего из двух круглых пластин радиуса r, разделенных диэлектрическим слоем толщиной d и с диэлектрической проницаемостью £, если конденсатор был заряжен до определенного напряжения?

2) Какой заряд накопился на пластинах 4 плоского конденсатора с круглыми пластинами радиуса r, разделенных диэлектрическим слоем толщиной d и с диэлектрической проницаемостью £, после зарядки конденсатора?

3) Какова энергия электрического поля в плоском конденсаторе, состоящем из двух круглых пластин радиуса r, разделенных слоем диэлектрика толщиной d и с диэлектрической проницаемостью £, после зарядки конденсатора?
Петрович
65
1) Чтобы решить эту задачу, нужно использовать формулу для емкости плоского конденсатора:

\[C = \frac{{\varepsilon_0 \cdot \varepsilon_r \cdot S}}{{d}}\]

где \(C\) - емкость конденсатора, \(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная (приблизительно равная \(8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}\)), \(\varepsilon_r\) - диэлектрическая проницаемость, \(S\) - площадь одной пластины (\(S = \pi r^2\)), \(d\) - толщина диэлектрического слоя.

Теперь подставим значения и решим задачу:

\[C = \frac{{8.85 \times 10^{-12} \cdot \varepsilon_r \cdot \pi r^2}}{{d}}\]

2) Для того чтобы найти заряд, накопившийся на пластинах конденсатора, можно использовать формулу:

\[Q = C \cdot U\]

где \(Q\) - заряд, \(C\) - емкость конденсатора (которую мы уже нашли в предыдущей задаче), \(U\) - напряжение на конденсаторе.

Теперь подставим значения и решим задачу:

\[Q = \frac{{8.85 \times 10^{-12} \cdot \varepsilon_r \cdot \pi r^2}}{{d}} \cdot U\]

3) Чтобы найти энергию электрического поля в конденсаторе, нужно использовать формулу:

\[E = \frac{{1}}{{2}} \cdot C \cdot U^2\]

где \(E\) - энергия электрического поля, \(C\) - емкость конденсатора (которую мы уже нашли в первой задаче), \(U\) - напряжение на конденсаторе.

Теперь подставим значения и решим задачу:

\[E = \frac{{1}}{{2}} \cdot \frac{{8.85 \times 10^{-12} \cdot \varepsilon_r \cdot \pi r^2}}{{d}} \cdot U^2\]

Надеюсь, это объяснение помогло вам понять решение задачи. Если у вас возникли еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!