Какое напряжение U подключено к батарее, если пластины плоского воздушного конденсатора площадью S раздвигаются

Тема урока: Расчет напряжения в плоском конденсаторе.

Описание: Напряжение в плоском конденсаторе можно рассчитать, используя формулу:

U = (A * d) / (S * ε₀),

где U - напряжение, A - работа внешних сил (в данном случае равна 0,21 мкДж), d - изменение расстояния между пластинами (d2 - d1 = 4,7 мм - 2,5 мм = 2,2 мм = 0,022 м), S - площадь пластин (460 см² = 0,046 м²), ε₀ - электрическая постоянная (ε₀ = 8,85 * 10⁻¹² Ф/м).

Подставляя известные значения в формулу, получим:

U = (0,21 мкДж * 0,022 м) / (0,046 м² * 8,85 * 10⁻¹² Ф/м),

U ≈ 10,28 В.

Таким образом, напряжение U, подключенное к батарее, составляет около 10,28 В.

Демонстрация: Найдите напряжение U в плоском конденсаторе, если площадь пластин S равна 500 см², изменение расстояния между пластинами d равно 3 мм, работа внешних сил A равна 0,15 мкДж.

Совет: Для лучшего понимания концепции плоского конденсатора, рекомендуется изучить основные принципы электростатики, включая понятие электрического поля, заряд и электрический потенциал.

Задача для проверки: Рассчитайте напряжение U в плоском конденсаторе, если площадь пластин S равна 300 см², изменение расстояния между пластинами d равно 2 мм, работа внешних сил A равна 0,12 мкДж.