Каково значение напряжения между обкладками плоского воздушного конденсатора, если на них находятся заряды

Serdce_Ognya

29

Для решения данной задачи нам понадобятся формулы, связанные с электростатикой.

Первая формула, которую мы будем использовать, - это формула для расчета емкости плоского воздушного конденсатора:

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

где С - емкость конденсатора, \(\varepsilon_0\) - диэлектрическая постоянная (приближенное значение равно \(8,85 \cdot 10^{-12} \, Ф/м\)), S - площадь пластин, а d - расстояние между пластинами.

Вторая формула, которую нам пригодится, - это формула для определения заряда на каждой из пластин конденсатора:

\[ Q = C \cdot U \]

где Q - заряд, U - напряжение между пластинами.

Подставляем известные значения в первую формулу:

\[ C = \frac{{8,85 \cdot 10^{-12} \, Ф/м \cdot 100 \, см^2}}{{d}} \]

Чтобы перевести площадь из сантиметров в метры, нужно поделить на 10000:

\[ C = \frac{{8,85 \cdot 10^{-12} \, Ф/м \cdot 100 \, см^2}}{{10000 \cdot d}} \]

Упрощаем выражение:

\[ C = \frac{{8,85 \cdot 10^{-12} \, Ф}}{{100 \cdot d}} \]

Теперь, используем вторую формулу для определения заряда на пластине. Подставляем значение заряда (равно 10 в минус 8 степени Кл) и найденное значение емкости в формулу:

\[ 10^{-8} Кл = \frac{{8,85 \cdot 10^{-12} \, Ф}}{{100 \cdot d}} \cdot U \]

Теперь переставляем формулу так, чтобы найти значение напряжения U:

\[ U = \frac{{10^{-8} Кл \cdot 100 \cdot d}}{{8,85 \cdot 10^{-12} \, Ф}} \]

Упрощаем числитель и знаменатель:

\[ U = \frac{{10^{-6} \cdot d}}{{8,85}} \]

Таким образом, значение напряжения между обкладками плоского воздушного конденсатора будет равно \(\frac{{d}}{{8,85}}\) В. Не забудьте указать единицу измерения.

Надеюсь, это подробное объяснение помогло вам понять, как получить ответ на данную задачу с использованием соответствующих формул.