Какой будет заряд q, проходящий через цепь с плоским конденсатором и аккумулятором напряжением u=10 В, если конденсатор
Какой будет заряд q, проходящий через цепь с плоским конденсатором и аккумулятором напряжением u=10 В, если конденсатор будет заполнен керосином? Площадь каждой пластины конденсатора составляет s=200 см², а расстояние между пластинами равно d=10 мм.
Solnechnyy_Pirog 60
Задача, которую вы описали, относится к сфере электростатики. Давайте рассмотрим ее по шагам:Шаг 1: В данной задаче у нас есть плоский конденсатор и аккумулятор с напряжением \( u = 10 \, \text{В} \).
Шаг 2: Для определения заряда, проходящего через цепь, мы должны использовать формулу \( q = Cu \), где \( C \) - это емкость конденсатора, а \( u \) - напряжение на конденсаторе.
Шаг 3: Чтобы рассчитать емкость конденсатора, нам нужно знать площадь каждой пластины конденсатора и расстояние между пластинами.
В нашем случае, площадь каждой пластины \( s = 200 \, \text{см}^2 \), а расстояние между пластинами \( d = 10 \, \text{см} \).
Шаг 4: Формула для емкости плоского конденсатора выглядит так: \( C = \frac{{\varepsilon_0 \cdot s}}{{d}} \), где \( \varepsilon_0 \) - это электрическая постоянная, равная примерно \( 8.854 \cdot 10^{-12} \, \text{Ф/м} \).
Шаг 5: Подставляя известные значения в формулу для емкости, получаем \( C = \frac{{8.854 \cdot 10^{-12} \, \text{Ф/м} \cdot 200 \, \text{см}^2}}{{10 \, \text{см}}} \).
Шаг 6: Нам нужно преобразовать единицы измерения площади и расстояния в метры, чтобы получить результат в Фарадах. 1 метр равен 100 сантиметрам, поэтому \( s = 200 \, \text{см}^2 = 2 \cdot 10^{-2} \, \text{м}^2 \), а \( d = 10 \, \text{см} = 10^{-1} \, \text{м} \).
Шаг 7: Подставляя эти значения в формулу для емкости, получаем \( C = \frac{{8.854 \cdot 10^{-12} \, \text{Ф/м} \cdot 2 \cdot 10^{-2} \, \text{м}^2}}{{10^{-1} \, \text{м}}} \).
Шаг 8: После упрощения выражения получаем \( C = 8.854 \cdot 10^{-10} \, \text{Ф} \).
Шаг 9: Теперь, чтобы найти заряд \( q \), проходящий через цепь, мы будем использовать формулу \( q = Cu \).
Подставляя известные значения, получаем \( q = 8.854 \cdot 10^{-10} \, \text{Ф} \cdot 10 \, \text{В} = 8.854 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл} \).
Ответ: Заряд, проходящий через цепь с плоским конденсатором и аккумулятором напряжением \( u = 10 \, \text{В} \), при условии, что конденсатор заполнен керосином, равен \( q = 8.854 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл} \).