Какова диэлектрическая проницаемость среды между обкладками плоского конденсатора, если расстояние между обкладками

Диэлектрическая проницаемость среды между обкладками плоского конденсатора

Разъяснение: Диэлектрическая проницаемость среды между обкладками плоского конденсатора может быть рассчитана с использованием формулы емкости конденсатора и известных параметров. Формула для рассчета емкости конденсатора:

C = (ε₀ * εᵣ * A) / d,

где C - емкость конденсатора, ε₀ - электрическая постоянная (ε₀ ≈ 8,85 * 10^(-12) Ф/м), εᵣ - диэлектрическая проницаемость среды, A - площадь каждой обкладки конденсатора и d - расстояние между обкладками.

В данной задаче известны следующие значения: A = 30 см² = 30 * 10^(-4) м² и d = 4 мм = 4 * 10^(-3) м.

Подставляя известные значения в формулу и решая ее относительно εᵣ, получаем:

εᵣ = (C * d) / (ε₀ * A).

Дополнительный материал: Пусть емкость конденсатора равна 100 пФ. Мы можем использовать формулу, чтобы вычислить диэлектрическую проницаемость среды:

εᵣ = (100 * 10^(-12) * 4 * 10^(-3)) / (8,85 * 10^(-12) * 30 * 10^(-4)).

Решая эту формулу, получим значение εᵣ.

Совет: Для лучшего понимания, прочитайте тему о конденсаторах, емкости и диэлектрической проницаемости в учебнике или в онлайн-ресурсах. Эксперименты с физическими моделями конденсаторов могут также помочь визуализировать эту концепцию.

Задача для проверки: Подставьте известные значения: C = 150 пФ, A = 25 см² и d = 3 мм, в формулу для диэлектрической проницаемости среды и вычислите значение εᵣ.

Содержание вопроса: Диэлектрическая проницаемость среды между обкладками плоского конденсатора

Пояснение: Диэлектрическая проницаемость (ε) является физической характеристикой вещества, которая описывает его способность электрически поляризоваться под действием электрического поля. В заданной задаче мы должны найти диэлектрическую проницаемость среды между обкладками плоского конденсатора.

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу:

C = (ε * ε₀ * A) / d

где C - емкость конденсатора, ε₀ - электрическая постоянная (8.85 * 10^(-12) Ф/м), A - площадь обкладок конденсатора, d - расстояние между обкладками.

Мы можем переставить эту формулу и решить ее относительно ε, чтобы найти диэлектрическую проницаемость:

ε = (C * d) / (ε₀ * A)

Вставляя значения из задачи в формулу, получаем:

ε = (C * d) / (ε₀ * A) = (C * 0.004 м) / (8.85 * 10^(-12) Ф/м * 0.003 м²)

Демонстрация: Подставим известные значения в формулу:
C = 10 мкФ (микрофарад), d = 4 мм, A = 30 см².
Тогда ε = (10 * 10^(-6) Ф * 0.004 м) / (8.85 * 10^(-12) Ф/м * 0.003 м²)

Рекомендация: Чтобы лучше понять значение диэлектрической проницаемости, важно иметь представление о том, как она влияет на емкость конденсатора. Из формулы видно, что бóльшая диэлектрическая проницаемость приводит к большей емкости. Емкость конденсатора изменяется как результат электрической поляризации диэлектрика между обкладками.

Закрепляющее упражнение: Конденсатор имеет площадь каждой обкладки 20 см², расстояние между обкладками составляет 2 мм, а его емкость равна 5 мкФ. Найдите диэлектрическую проницаемость среды между обкладками.