Какая сила начинает притягивать широкую пластину фарфора с проницаемостью 5 и толщиной 3 мм в конденсатор, который

Lisichka

46

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется использовать формулу для силы притяжения конденсатора. Сила притяжения между двумя заряженными пластинами конденсатора определяется как разность напряжений, умноженная на относительную проницаемость среды, деленную на квадрат расстояния между пластинами.

Итак, формула для силы притяжения \(F\) выглядит следующим образом:
\[F = \frac{{\varepsilon \cdot U^2 \cdot A}}{{2 \cdot d^2}}\]
где \(\varepsilon\) - относительная электрическая проницаемость, \(U\) - напряжение на конденсаторе, \(A\) - площадь пластины, \(d\) - расстояние между пластинами.

Для начала, нам необходимо найти площадь пластины. Поскольку пластина широкая, предположим, что её размеры равны \(10 \, \text{см} \times 10 \, \text{см}\). Теперь можем выразить её площадь \(A\) в формуле:
\[A = 0.1 \, \text{м} \times 0.1 \, \text{м} = 0.01 \, \text{м}^2\]

Далее, предоставлены значения для относительной электрической проницаемости \(\varepsilon = 5\), напряжения \(U = 2 \, \text{кВ}\) и расстояния между пластинами \(d = 3 \, \text{мм} = 0.003 \, \text{м}\).

Теперь, подставим все значения в формулу силы притяжения и вычислим результат:
\[F = \frac{{5 \cdot (2 \, \text{кВ})^2 \cdot 0.01 \, \text{м}^2}}{{2 \cdot (0.003 \, \text{м})^2}}\]

После вычислений получим значение силы притяжения \(F\). Ответ может быть представлен в различных единицах измерения, но давайте оставим его в системе СИ:
\[F = 222.2 \, \text{Н}\]

Таким образом, сила притяжения, действующая на широкую пластину фарфора в этом конденсаторе, составляет примерно 222.2 Ньютонов.