Какая разность потенциалов была заряжена плоским воздушным конденсатором, если его площадь пластин составляет 10^(-2

Тема занятия: Потенциал и разность потенциалов в конденсаторе

Разъяснение:
В конденсаторе электрическая энергия хранится в виде разности потенциалов между его пластинами. Разность потенциалов обозначается символом ΔV и измеряется в вольтах (В).

Для нахождения разности потенциалов в данной задаче, мы можем использовать формулу, связывающую заряд конденсатора (Q), емкость (C) и разность потенциалов (ΔV):

Энергия (W) = (1/2) * C * ΔV^2
(1/2) * C * ΔV^2 = 4,2 * 10^(-3) Дж (энергия, выделившаяся при разряде)

В данном случае, площадь пластин составляет 10^(-2) м^2 и расстояние между пластинами равно 5 мм (или 0,005 м), это позволяет выразить емкость конденсатора следующей формулой:

C = ε₀ * (A / d)

где ε₀ - диэлектрическая постоянная (ε₀ = 8,85 * 10^(-12) Ф/м), A - площадь пластин конденсатора, d - расстояние между пластинами.

Составим уравнение и решим его, чтобы найти разность потенциалов ΔV:

(1/2) * (ε₀ * A / d) * ΔV^2 = 4,2 * 10^(-3)
ΔV^2 = (4,2 * 10^(-3)) * (2 * d) / (ε₀ * A)
ΔV = √((4,2 * 10^(-3)) * (2 * d) / (ε₀ * A))

Подставив значения A = 10^(-2) м^2 и d = 5 мм = 0,005 м в формулу, найдем разность потенциалов ΔV.

Например:
Укажите разность потенциалов (вольтах) для заданного конденсатора.
Дано:
Площадь пластин конденсатора (A) = 10^(-2) м^2
Расстояние между пластинами (d) = 5 мм = 0,005 м
Энергия разряда конденсатора (W) = 4,2 * 10^(-3) Дж

Совет:
Для лучшего понимания конденсаторов и разности потенциалов можно посмотреть визуализации в Интернете или найти видеоуроки на эту тему.

Задача для проверки:
Какая разность потенциалов будет у конденсатора с площадью пластин 5 см^2 и расстоянием между ними 2 мм, если энергия разряда составляет 0,02 Дж?