Площадь пластины слюдяного конденсатора 36 см^2 , а толщина слоя диэлектрика 0,14 см. Вычислите (eмкость, заряд и энергию конденсатора, если разность потенциалов на его обкладках 3,0 * 10^2 В, а диэлектрическая проницаемость слюды 6.
Для начала найдем емкость конденсатора, используя формулу:
С = ε₀ ε S / d,
где С - емкость конденсатора, ε₀ - электрическая постоянная (8,85 * 10^-12 Ф/м), ε - диэлектрическая проницаемость слюды (6), S - площадь пластин (36 см^2 = 0,0036 м^2), d - расстояние между пластинами (толщина слоя диэлектрика) (0,14 см = 0,0014 м).
С = 8,85 10^-12 6 0,0036 / 0,0014 ≈ 1,081 10^-11 Ф.
Теперь найдем заряд на пластинах конденсатора:
Q = C * U,
где Q - заряд, U - разность потенциалов на обкладках конденсатора (3,0 * 10^2 В), С - емкость конденсатора.
Q = 1,081 10^-11 3,0 10^2 ≈ 3,243 10^-9 Кл.
Наконец, вычислим энергию конденсатора:
W = Q^2 / (2 * C),
где W - энергия конденсатора.
W = (3,243 10^-9)^2 / (2 1,081 10^-11) ≈ 4,88 10^-6 Дж.
Таким образом, емкость конденсатора составляет примерно 1,081 10^-11 Ф, на пластинах конденсатора накапливается заряд около 3,243 10^-9 Кл, а энергия конденсатора равна примерно 4,88 * 10^-6 Дж.
Для начала найдем емкость конденсатора, используя формулу:
С = ε₀ ε S / d,
где С - емкость конденсатора, ε₀ - электрическая постоянная (8,85 * 10^-12 Ф/м), ε - диэлектрическая проницаемость слюды (6), S - площадь пластин (36 см^2 = 0,0036 м^2), d - расстояние между пластинами (толщина слоя диэлектрика) (0,14 см = 0,0014 м).
С = 8,85 10^-12 6 0,0036 / 0,0014 ≈ 1,081 10^-11 Ф.
Теперь найдем заряд на пластинах конденсатора:
Q = C * U,
где Q - заряд, U - разность потенциалов на обкладках конденсатора (3,0 * 10^2 В), С - емкость конденсатора.
Q = 1,081 10^-11 3,0 10^2 ≈ 3,243 10^-9 Кл.
Наконец, вычислим энергию конденсатора:
W = Q^2 / (2 * C),
где W - энергия конденсатора.
W = (3,243 10^-9)^2 / (2 1,081 10^-11) ≈ 4,88 10^-6 Дж.
Таким образом, емкость конденсатора составляет примерно 1,081 10^-11 Ф, на пластинах конденсатора накапливается заряд около 3,243 10^-9 Кл, а энергия конденсатора равна примерно 4,88 * 10^-6 Дж.