Площадь поверхности пластин плоского конденсатора составляет 200 см2, а расстояние между ними равно 8 мм. Необходимо
Площадь поверхности пластин плоского конденсатора составляет 200 см2, а расстояние между ними равно 8 мм. Необходимо определить энергию электрического поля конденсатора после зарядки его зарядом величиной 5 нкл и погружения в машинное масло, чей диэлектрическая проницаемость равна _____________.
Ящерка 16
Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу для энергии электрического поля конденсатора. Данная формула выглядит следующим образом:\[ E = \frac{1}{2} \cdot C \cdot U^2 \]
Где:
E - энергия электрического поля конденсатора,
C - ёмкость конденсатора,
U - напряжение на конденсаторе.
Чтобы определить энергию электрического поля конденсатора, нам необходимо сначала найти ёмкость C конденсатора. Ёмкость конденсатора можно найти по следующей формуле:
\[ C = \frac{\varepsilon \cdot S }{d} \]
где:
C - ёмкость конденсатора,
\varepsilon - диэлектрическая проницаемость среды,
S - площадь поверхности пластин конденсатора,
d - расстояние между пластинами конденсатора.
Теперь мы можем подставить известные значения в формулировку задачи. Мы знаем, что площадь поверхности пластин составляет 200 см2, а расстояние между пластинами равно 8 мм. Также нам дано, что диэлектрическая проницаемость машинного масла равна \( \varepsilon \). Мы зарядили конденсатор зарядом 5 нкл.
\[ C = \frac{\varepsilon \cdot S }{d} \]
\[ C = \frac{\varepsilon \cdot 200 \, \text{см}^2 }{8 \, \text{мм}} \]
Теперь, чтобы найти энергию электрического поля конденсатора, используем формулу:
\[ E = \frac{1}{2} \cdot C \cdot U^2 \]
\[ E = \frac{1}{2} \cdot C \cdot (5 \, \text{нкл})^2 \]
Подставляя найденное значение ёмкости C и значение заряда U, получаем окончательный ответ. Однако, чтобы полностью решить задачу, необходимо знать значение диэлектрической проницаемости машинного масла. Оно должно быть указано в условии задачи.
\[ E = \frac{1}{2} \cdot C \cdot (5 \, \text{нкл})^2 \]