Какой заряд имеет конденсатор, если у него разность потенциалов составляет 21,7 кВ, площадь обкладок равна 10 см2

Тема урока: Расчет заряда конденсатора

Объяснение: Конденсатор - это электронное устройство, которое хранит электрический заряд. Заряд конденсатора можно вычислить, используя формулу:

Q = C * V,

где Q - заряд конденсатора, C - его емкость, V - разность потенциалов между обкладками конденсатора.

В данной задаче известны разность потенциалов (V = 21,7 кВ), площадь обкладок (S = 10 см2) и расстояние между обкладками (d).

Емкость конденсатора можно выразить через площадь его обкладок и расстояние между ними:

C = ε₀ * εᵣ * S / d,

где ε₀ - абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума, εᵣ - относительная диэлектрическая проницаемость среды.

В данной задаче предполагается, что конденсатор находится в вакууме, поэтому относительная диэлектрическая проницаемость среды равна 1.

Теперь, используя формулу для емкости конденсатора и известные значения, мы можем вычислить его заряд Q.

Дополнительный материал:

Найти заряд конденсатора, если у него разность потенциалов составляет 21,7 кВ, площадь обкладок равна 10 см2, а расстояние между ними равно 5 мм.

Решение:

Переведем площадь обкладок в квадратные метры:

S = 10 см2 = 10 * 10^(-4) м2 = 10^(-3) м2.

Переведем расстояние между обкладками в метры:

d = 5 мм = 5 * 10^(-3) м.

Теперь можем вычислить емкость конденсатора:

C = ε₀ * εᵣ * S / d = 8,85 * 10^(-12) Ф/м * 1 * 10^(-3) м2 / (5 * 10^(-3)) м = 1,77 * 10^(-11) Ф.

Заметим, что заряд конденсатора Q и разность потенциалов V связаны уравнением Q = C * V, поэтому можно вычислить заряд:

Q = C * V = 1,77 * 10^(-11) Ф * 21,7 * 10^3 В = 3,85 * 10^(-7) Кл.

Таким образом, заряд конденсатора составляет 3,85 * 10^(-7) Кл.

Совет: Для лучшего понимания темы конденсаторов рекомендуется ознакомиться с основными понятиями, формулами и закономерностями электростатики. Также полезно разобраться в принципах работы конденсаторов и их применении в различных электронных устройствах.

Практика: Рассчитайте заряд конденсатора, если его разность потенциалов составляет 15 В, площадь обкладок равна 8 см2, а расстояние между ними составляет 2 мм. Ответ дайте в кулонах.

Тема занятия: Расчет заряда конденсатора

Инструкция: Для решения данной задачи, мы воспользуемся формулой, связывающей заряд конденсатора, его разность потенциалов и емкость:

Q = C * ΔV,

где Q - заряд конденсатора, C - его емкость, ΔV - разность потенциалов на обкладках.

Нам известны значения разности потенциалов и площади обкладок. Однако, для наших расчетов, площадь обкладок должна быть выражена в квадратных метрах, а не в квадратных сантиметрах. Поэтому мы переведем площадь обкладок в метры, разделив ее на 10 000:

S = 10 см² = 10 * 10^(-4) м².

Теперь, подставив известные значения в формулу, получим:

Q = C * 21,7 кВ.

Мы не знаем значение емкости, поэтому нам необходимо узнать его отдельно, чтобы решить задачу полностью.

Дополнительный материал: Узнайте, какой заряд имеет конденсатор с разностью потенциалов 21,7 кВ, площадью обкладок 10 см² и неизвестной емкостью.

Совет: Чтобы решать подобные задачи в будущем, обратите внимание на то, какие данные известны и какие формулы необходимо использовать. Вам также может помочь повышение внимательности при переводе единиц измерения.

Закрепляющее упражнение: Конденсатор имеет емкость 50 мкФ и разность потенциалов 10 В. Какой заряд накопился на обкладках конденсатора?