Вопрос задан 11.04.2025 в 07:11. Предмет Физика. Спрашивает Котова Валерия.

Плоский воздушный конденсатор состоит из 2 пластин.Определите емкость конденсатора ,если площадь каждой пластины 2*10(-2)м2 ,а расстояние между ними 6*10(-3)м .Как изменится ёмкость конденсатора при погружении его в глицерин (диэлектрическая проницаемость=56,2)

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Кочанов Глеб.

Для начала, определим ёмкость плоского воздушного конденсатора с помощью формулы для ёмкости плоского конденсатора:

C=ε0AdC = \frac{\varepsilon_0 A}{d}

где:

  • CC — ёмкость конденсатора,
  • ε0\varepsilon_0 — электрическая постоянная, равная 8,85×1012Ф/м8,85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м},
  • AA — площадь одной из пластин конденсатора,
  • dd — расстояние между пластинами.

Данные:

  • Площадь каждой пластины: A=2×102м2A = 2 \times 10^{-2} \, \text{м}^2,
  • Расстояние между пластинами: d=6×103мd = 6 \times 10^{-3} \, \text{м}.

Подставим эти значения в формулу:

C=8,85×1012×2×1026×103C = \frac{8,85 \times 10^{-12} \times 2 \times 10^{-2}}{6 \times 10^{-3}}

Выполнив вычисления:

C=1,77×10136×103=2,95×1011Ф=29,5пФ.C = \frac{1,77 \times 10^{-13}}{6 \times 10^{-3}} = 2,95 \times 10^{-11} \, \text{Ф} = 29,5 \, \text{пФ}.

Таким образом, ёмкость конденсатора в воздухе составляет 29,5 пФ.

Теперь рассмотрим, как изменится ёмкость, если конденсатор будет погружён в глицерин.

Для этого нужно учесть диэлектрическую проницаемость материала. Когда конденсатор погружён в диэлектрик, его ёмкость увеличивается в εr\varepsilon_r раз, где εr\varepsilon_r — диэлектрическая проницаемость материала. Для глицерина εr=56,2\varepsilon_r = 56,2.

Новая ёмкость с учётом диэлектрической проницаемости будет вычисляться по формуле:

C=εrε0AdC' = \varepsilon_r \cdot \frac{\varepsilon_0 A}{d}

Подставим значения:

C=56,2×8,85×1012×2×1026×103.C' = 56,2 \times \frac{8,85 \times 10^{-12} \times 2 \times 10^{-2}}{6 \times 10^{-3}}.

Выполнив вычисления:

C=56,2×2,95×1011=1,66×109Ф=1,66нФ.C' = 56,2 \times 2,95 \times 10^{-11} = 1,66 \times 10^{-9} \, \text{Ф} = 1,66 \, \text{нФ}.

Ответ:

  • Ёмкость конденсатора в воздухе: 29,5 пФ.
  • Ёмкость конденсатора в глицерине: 1,66 нФ.

Таким образом, при погружении конденсатора в глицерин его ёмкость увеличивается примерно в 56 раз.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос