Какова сила взаимодействия между пластинами плоского конденсатора с зарядом 10^-7 Кл и разностью потенциалов 6000

Pylayuschiy_Zhar-ptica

12

Хорошо, давайте начнем с первой части вашего вопроса. Чтобы найти силу взаимодействия между пластинами плоского конденсатора, вам понадобится использовать формулу, которая связывает заряд, разность потенциалов и емкость конденсатора.

Формула, которую мы можем использовать здесь, известна как закон Ома для конденсаторов и выглядит так:
\[F = \frac{Q \cdot V}{d}\]
где \(F\) - сила взаимодействия между пластинами, \(Q\) - заряд пластин конденсатора, \(V\) - разность потенциалов между пластинами, а \(d\) - расстояние между пластинами.

Подставляя значения из вашей задачи, мы получаем:
\[F = \frac{(10^{-7} Кл) \cdot (6000 В)}{0.02 м}\]
Расчет дает нам:
\[F = 3 \times 10^{-2} Н\]

Перейдем к следующей части вашего вопроса, где нам нужно найти энергию и плотность энергии конденсатора.

Энергия конденсатора может быть вычислена с помощью следующей формулы:
\[E = \frac{1}{2} \cdot Q \cdot V\]
где \(E\) - энергия конденсатора, \(Q\) - заряд пластин конденсатора, \(V\) - разность потенциалов между пластинами.

Подставляя значения из вашей задачи, мы получаем:
\[E = \frac{1}{2} \cdot (10^{-7} Кл) \cdot (6000 В)\]
Расчет дает нам:
\[E = 3 \times 10^{-4} Дж\]

Наконец, плотность энергии конденсатора может быть найдена, используя следующую формулу:
\[u = \frac{E}{S}\]
где \(u\) - плотность энергии конденсатора, \(E\) - энергия конденсатора и \(S\) - площадь пластин конденсатора.

Подставляя значения из вашей задачи, мы получаем:
\[u = \frac{3 \times 10^{-4} Дж}{100 \cdot 10^{-4} м^2}\]
Расчет дает нам:
\[u = 3 \times 10^2 Дж/м^2\]

Итак, сила взаимодействия между пластинами плоского конденсатора составляет \(3 \times 10^{-2} Н\), энергия конденсатора равна \(3 \times 10^{-4} Дж\), а плотность энергии конденсатора составляет \(3 \times 10^2 Дж/м^2\).

Я надеюсь, что это объяснение помогло вам понять решение задачи! Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.