Какое количество пластин площадью 10-2 квадратных метров нужно использовать для создания конденсатора емкостью
Какое количество пластин площадью 10-2 квадратных метров нужно использовать для создания конденсатора емкостью 1 микрофарад, если в качестве диэлектрика используется лакоткань (ε=50) толщиной 0,05 миллиметра?
03.12.2023 03:50
Объяснение:
Для решения данной задачи, необходимо использовать формулу, связывающую емкость конденсатора с площадью пластин и другими параметрами конденсатора.
Емкость конденсатора (С) выражается следующей формулой:
C = (ε * ε0 * S) / d
Где:
С - емкость конденсатора,
ε - диэлектрическая проницаемость материала,
ε0 - электрическая постоянная (ε0 = 8.85 * 10^-12 Ф/м),
S - площадь одной пластины конденсатора,
d - толщина диэлектрика.
Подставляя известные значения в формулу, получаем:
1 мкФ = (50 * 8.85 * 10^-12 Ф/м * S) / 0.05 мм
Далее, переведем толщину диэлектрика в метры:
0.05 мм = 0.05 * 10^-3 м = 5 * 10^-5 м
Теперь, решим уравнение относительно площади пластин:
1 * 10^-6 Ф = (50 * 8.85 * 10^-12 Ф/м * S) / (5 * 10^-5 м)
Раскрывая скобки и приводя подобные слагаемые, получаем:
S = (1 * 10^-6 Ф) * (5 * 10^-5 м) / (50 * 8.85 * 10^-12 Ф/м)
Упрощая выражение, получаем:
S = 1 * 10^-11 м^2
Таким образом, для создания конденсатора с емкостью 1 мкФ при использовании лакоткани в качестве диэлектрика толщиной 0,05 мм, необходимо использовать пластины общей площадью 1 * 10^-11 м^2.
Демонстрация:
Найдите количество пластин площадью 10^-2 квадратных метров, необходимых для создания конденсатора емкостью 1 микрофарад.
Совет:
Для более понятного представления единиц измерения в задачах с конденсаторами, рекомендуется освежить свои знания в области единиц измерения силы тока, напряжения и емкости.
Упражнение:
Найдите количество пластин площадью 5 * 10^-3 квадратных метров, необходимых для создания конденсатора емкостью 2 микрофарада при использовании диэлектрика с диэлектрической проницаемостью 80 и толщиной 0.1 миллиметра.