1) Какова емкость плоского воздушного конденсатора, состоящего из двух пластин, если площадь каждой пластины составляет

Dmitrievna

5

Задача 1:
Для нахождения емкости плоского конденсатора воспользуемся формулой:

$$C=\frac{{\epsilon }_0\cdot S}{d}$$

где $C$ - емкость конденсатора, ${\epsilon }_0$ - электрическая постоянная (приблизительное значение $8,854\cdot {10}^{-12}Ф/м$), $S$ - площадь одной пластины, $d$ - расстояние между пластинами.

Подставив известные значения в формулу, получаем:

$$C=\frac{8,854\cdot {10}^{-12}Ф/м\cdot ({10}^{-2}{м}^2)}{5\cdot {10}^{-3}м}=1,771\cdot {10}^{-8}Ф$$

Таким образом, емкость плоского воздушного конденсатора составляет $1,771\cdot {10}^{-8}Ф$.

При погружении конденсатора в глицерин с диэлектрической проницаемостью $\epsilon =56,2$, емкость будет изменяться. Новая емкость может быть найдена по формуле:

$$C"=C\cdot \epsilon$$

Подставляя значения, получаем:

$$C"=1,771\cdot {10}^{-8}Ф\cdot 56,2=9,9502\cdot {10}^{-7}Ф$$

Таким образом, емкость конденсатора при погружении в глицерин составляет $9,9502\cdot {10}^{-7}Ф$.

Задача 2:
Для нахождения энергии электростатического поля конденсатора воспользуемся формулой:

$$W=\frac{1}{2}\cdot C\cdot U^2$$

где $W$ - энергия электростатического поля, $C$ - емкость конденсатора, $U$ - разность потенциалов на пластинах.

Подставляя известные значения, получаем:

$$W=\frac{1}{2}\cdot C\cdot U^2=\frac{1}{2}\cdot \frac{\epsilon \cdot S}{d}\cdot U^2$$

По формуле площади прямоугольника $S=a\cdot b$, где $a$ и $b$ - стороны прямоугольника. В данном случае $a=6см=0,06м$ и $b=6см=0,06м$.

Толщина диэлектрика $d=0,14см=0,0014м$.

Разность потенциалов на пластинах $U=300В$.

Диэлектрическая проницаемость слюды не была указана, поэтому ответ подразумевает необходимость уточнения данного значения.

$$W=\frac{1}{2}\cdot \frac{\epsilon \cdot S}{d}\cdot U^2=\frac{1}{2}\cdot \frac{\epsilon \cdot (0,06\cdot 0,06){м}^2}{0,0014м}\cdot (300В{)}^2$$

Поскольку значение диэлектрической проницаемости слюды неизвестно, мы не можем окончательно рассчитать энергию электростатического поля конденсатора. Пожалуйста, предоставьте значение диэлектрической проницаемости слюды, чтобы продолжить решение задачи.