Какова площадь пластин плоского конденсатора, если его электрическая емкость составляет 1 мкФ и между пластинами есть
Какова площадь пластин плоского конденсатора, если его электрическая емкость составляет 1 мкФ и между пластинами есть слой слюды толщиной 0,1 мм? Значения ε и ε0 равны соответственно 6 и 8,85·10-12 Кл2/Н·м2.
Цыпленок 54
Хорошо, начнем с расчета площади пластин плоского конденсатора. Формула, которую мы можем использовать для этого, связывает емкость конденсатора с его площадью и расстоянием между пластинами:\[C = \frac{{ε \cdot ε_0 \cdot A}}{{d}}\]
где:
C - емкость конденсатора (в фарадах),
ε - диэлектрическая проницаемость среды между пластинами (безразмерная величина),
ε₀ - электрическая постоянная (равная 8,85·10⁻¹² Кл²/(Н·м²)),
A - площадь пластин (в квадратных метрах),
d - расстояние между пластинами (в метрах).
Мы знаем значения ε и ε₀:
ε = 6
ε₀ = 8,85·10⁻¹² Кл²/(Н·м²)
А также дано, что емкость конденсатора равна 1 мкФ (1·10⁻⁶ Ф). Нам нужно найти площадь пластин, A.
Заменим значения в формуле и решим ее относительно A:
\[1\cdot10^{-6} = \frac{{6 \cdot 8,85\cdot10^{-12} \cdot A}}{{0,1\cdot10^{-3}}}\]
\[1\cdot10^{-6} = \frac{{53\cdot10^{-12} \cdot A}}{{0,1\cdot10^{-3}}}\]
Упростим выражение:
\[1 = \frac{{53 \cdot A}}{{0,1}}\]
\[A = \frac{{0,1}}{{53}}\]
\[A \approx 0,00189 \ м^2\]
Таким образом, площадь пластин плоского конденсатора составляет примерно 0,00189 квадратных метра.