Каков размер диэлектрика, заполняющего плоский конденсатор с пластинами диаметром 8,0 см, находящимися на расстоянии
Каков размер диэлектрика, заполняющего плоский конденсатор с пластинами диаметром 8,0 см, находящимися на расстоянии 0,4 мм друг от друга (D >> l), если его емкость составляет 390 пФ? Что произойдет с емкостью конденсатора, если все его размеры увеличить в 1,5 раза?
13.12.2023 14:07
Разъяснение:
Плоский конденсатор представляет собой систему пластин с диэлектриком между ними. Диэлектрик является непроводящим материалом, который разделяет пластины и вносит изменение в емкость конденсатора. Для определения размера диэлектрика необходимо использовать формулу для емкости плоского конденсатора:
С = ε₀ * εᵣ * (S / d),
где С - емкость конденсатора, ε₀ - электрическая постоянная в вакууме (8,85 * 10^(-12) Ф/м), εᵣ - диэлектрическая проницаемость материала диэлектрика, S - площадь пластин конденсатора, d - расстояние между пластинами.
Для нахождения размера диэлектрика необходимо переписать формулу емкости следующим образом:
S = С * d / (ε₀ * εᵣ).
Теперь мы можем использовать данные из задачи и подставить их в формулу:
S = (390 * 10^(-12) Ф) * (0,4 * 10^(-3) м) / (8,85 * 10^(-12) Ф/м * εᵣ).
Для нахождения размера диэлектрика нужно знать значение диэлектрической проницаемости материала. Ответ будет зависеть от этого значения.
Если все размеры конденсатора увеличить в 1,5 раза, то площадь пластин, а следовательно, емкость конденсатора также увеличатся в 1,5^2 = 2,25 раза.
Дополнительный материал:
Задача: Каков размер диэлектрика в плоском конденсаторе, если его емкость составляет 390 пФ, площадь пластин - 12,5 см^2 и расстояние между ними - 1 мм?
Совет:
Для лучшего понимания и решения задач по плоским конденсаторам рекомендуется углубиться в изучение уравнений, связанных с емкостью конденсатора и влиянием диэлектрика на емкость.
Упражнение:
Найдите емкость плоского конденсатора, если его площадь пластин равна 20 см^2, а расстояние между ними составляет 2 мм?