Вопрос задан 05.02.2025 в 11:27. Предмет Физика. Спрашивает Загниборода Роман.

Разность потенциалов между пластинами плоского воздушного конденсатора 150В. Площадь каждой пластины 1,2*10^-2 м^2 ,заряд -5*10^-9 Кл.На каком расстоянии друг от друга находятся пластины?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Анисимова Елизавета.

Для решения задачи необходимо использовать формулу для ёмкости плоского конденсатора и связь между напряжением, зарядом и ёмкостью.

1. Формула ёмкости плоского конденсатора

Ёмкость CC плоского конденсатора с воздушным диэлектриком можно выразить через его геометрические параметры так:

C=ε0SdC = \frac{\varepsilon_0 S}{d}

где:

  • ε0\varepsilon_0 — электрическая постоянная, равная 8.854×10−12 Ф/м8.854 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м},
  • SS — площадь пластин,
  • dd — расстояние между пластинами.

2. Связь между зарядом, ёмкостью и напряжением

Также известно, что заряд QQ на конденсаторе связан с ёмкостью CC и напряжением UU через формулу:

Q=CUQ = C U

Подставляем выражение для ёмкости из первой формулы:

Q=ε0Sd⋅UQ = \frac{\varepsilon_0 S}{d} \cdot U

3. Подставляем известные значения

Из условия задачи:

  • Q=5×10−9 КлQ = 5 \times 10^{-9} \, \text{Кл},
  • U=150 ВU = 150 \, \text{В},
  • S=1.2×10−2 м2S = 1.2 \times 10^{-2} \, \text{м}^2,
  • ε0=8.854×10−12 Ф/м\varepsilon_0 = 8.854 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}.

Теперь подставим все данные в уравнение:

5×10−9=8.854×10−12×1.2×10−2d⋅1505 \times 10^{-9} = \frac{8.854 \times 10^{-12} \times 1.2 \times 10^{-2}}{d} \cdot 150

Упростим выражение:

5×10−9=1.06248×10−13d⋅1505 \times 10^{-9} = \frac{1.06248 \times 10^{-13}}{d} \cdot 150 5×10−9=1.59372×10−11d5 \times 10^{-9} = \frac{1.59372 \times 10^{-11}}{d}

4. Решаем относительно dd

Теперь можно решить уравнение для расстояния dd:

d=1.59372×10−115×10−9=3.19×10−3 мd = \frac{1.59372 \times 10^{-11}}{5 \times 10^{-9}} = 3.19 \times 10^{-3} \, \text{м}

Ответ:

Расстояние между пластинами конденсатора составляет примерно 3.19 мм3.19 \, \text{мм}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос