Какова величина тока, протекающего в цепи, когда пластина с диэлектрической проницаемостью 2 движется между пластинами
Какова величина тока, протекающего в цепи, когда пластина с диэлектрической проницаемостью 2 движется между пластинами плоского конденсатора со скоростью 10 см/с? Площадь пластин конденсатора составляет 400 см2, а расстояние между пластинами равно 2 мм. Источник обеспечивает напряжение 120 В.
16.11.2023 07:10
Инструкция:
В плоском конденсаторе, ток (I) может быть определен как отношение заряда (Q), который протекает через конденсатор, к промежутку времени (Δt):
I = Q/Δt.
Заряд (Q) может быть найден при помощи формулы:
Q = CV,
где C - ёмкость конденсатора, а V - напряжение между его пластинами.
Ёмкость плоского конденсатора может быть найдена с помощью формулы:
C = ε0 * εr * (S/d),
где ε0 - электрическая постоянная (ε0 = 8.85 * 10^-12 Ф/м),
εr - диэлектрическая проницаемость,
S - площадь пластин конденсатора,
d - расстояние между пластинами конденсатора.
Теперь у нас есть все необходимые данные для решения задачи.
Пример:
Дано:
εr = 2, S = 400 см^2 = 0.04 м^2, d = 2 мм = 0.002 м, V = 120 В, скорость (v) = 10 см/с = 0.1 м/с.
Сначала найдем ёмкость (C):
C = ε0 * εr * (S/d) = (8.85 * 10^-12 Ф/м) * 2 * (0.04 м^2 / 0.002 м) = 8.85 * 10^-12 Ф * 2 * 20 = 3.54 * 10^-9 Ф.
Затем найдем заряд (Q), используя формулу:
Q = CV = (3.54 * 10^-9 Ф) * 120 В = 4.25 * 10^-7 Кл.
И, наконец, найдем ток (I) с использованием формулы:
I = Q/Δt = (4.25 * 10^-7 Кл) / Δt.
Совет:
Для лучшего понимания темы "Ток в плоском конденсаторе", рекомендуется изучить основы электростатики, заряд и ёмкость конденсатора, а также узнать, как применить формулу для определения тока.
Дополнительное задание:
Найдите ток в плоском конденсаторе, если его ёмкость равна 5 * 10^-6 Ф и напряжение между пластинами составляет 50 В. Время, за которое прошел заряд, равно 2 с. Найдите значение тока в амперах.