Электростатика и диэлектрики
Физика

1. Какой объемный ток протекает через диэлектрик плоского конденсатора при фиксированном напряжении 1000 В, если каждая

1. Какой объемный ток протекает через диэлектрик плоского конденсатора при фиксированном напряжении 1000 В, если каждая пластина имеет площадь 50 см2, расстояние между пластинами составляет 0,4 см, а в качестве диэлектрика используется электрофарфор?
2. Какая мощность расходуется в диэлектрике плоского конденсатора с площадью каждой пластины 100 см2, расстоянием между ними 0,01 см, утечкой объемного тока 2 x 10-9 A и при использовании стеатита в качестве диэлектрика?
3. Какое удельное поверхностное сопротивление у диэлектрика плоского конденсатора с пластинами размерами 1 см x 0,5 см и диэлектриком толщиной 3 мм?
Верные ответы (1):
  • Зайка
    Зайка
    16
    Показать ответ
    Тема: Электростатика и диэлектрики

    Разъяснение:
    1. Объемный ток, протекающий через диэлектрик плоского конденсатора, можно рассчитать по формуле:
    ![Формула](https://latex.codecogs.com/png.latex?I%3DU%5Ccdot%20S%5Ccdot%20n%2Ft),
    где `I` - объемный ток, `U` - напряжение, `S` - площадь, `n` - число пластин, `t` - расстояние между пластинами. В данном случае, `U = 1000 В`, `S = 50 см^2 = 0,005 м^2`, `n = 2` (учитывая две пластины), `t = 0,4 см = 0,004 м`. Подставив данные в формулу, получим:
    ![Решение](https://latex.codecogs.com/png.latex?I%3D1000%5Ccdot%200.005%5Ccdot%202%2F0.004%3D12500%20А).

    2. Мощность, расходуемая в диэлектрике плоского конденсатора, можно вычислить по формуле:
    ![Формула](https://latex.codecogs.com/png.latex?P%3DI%5Ccdot%20V),
    где `P` - мощность, `I` - ток, `V` - напряжение. В данном случае, `I = 2 \times 10^{-9} А`, `V = 1000 В`. Подставив значения в формулу, получим:
    ![Решение](https://latex.codecogs.com/png.latex?P%3D2%20%5Ctimes%2010%5E%7B-9%7D%20%5Ctimes%201000%3D2%20%5Ctimes%2010%5E%7B-6%7D%20%5C%20%23%20P).

    3. Удельное поверхностное сопротивление диэлектрика плоского конденсатора можно найти по формуле:
    ![Формула](https://latex.codecogs.com/png.latex?R%3D%5Crho%20%5Ccdot%20%5Cfrac%7Bd%7D%7BS%7D),
    где `R` - удельное поверхностное сопротивление, `\rho` - сопротивление материала, `d` - толщина диэлектрика, `S` - площадь пластины. В данном случае, размеры пластины равны `1 см \times 0,5 см = 0,01 м \times 0,005 м = 0,00005 м^2`. Заменив значения в формуле, получим значение удельного поверхностного сопротивления, которое зависит от материала диэлектрика.

    Пример использования:
    1. Какой объемный ток протекает через диэлектрик плоского конденсатора с напряжением 500 В, площадью каждой пластины 20 см^2 и расстоянием между ними 0,3 см, если в качестве диэлектрика используется мика?
    Ответ: Объемный ток равен 6666,67 А.

    Совет:
    1. Всегда обратите внимание на единицы измерения и правильность их использования.
    2. При выполнении подобных задач имеет смысл проверить правильность полученных результатов, используя другие способы решения.

    Задание для закрепления:
    1. Какой объемный ток протекает через диэлектрик плоского конденсатора с напряжением 200 В, площадью каждой пластины 10 см^2 и расстоянием между ними 0,5 см, если в качестве диэлектрика используется стекло? Дано: \rho (стекло) = 10^12 Ом м.
Написать свой ответ: