Какой заряд имеет конденсатор с модулем напряженности однородного электрического поля e=30 кв/м и расстоянием между

Суть вопроса: Заряд конденсатора

Описание: Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для энергии электростатического поля конденсатора:

\[ W = \frac {1}{2} C V^2 \],

где \( W \) - энергия электростатического поля, \( C \) - ёмкость конденсатора, \( V \) - напряжение на конденсаторе.

Нам даны значения энергии электростатического поля \( w = 120 \, \text{ндж} \), и напряженности электрического поля \( e = 30 \, \text{кв/м} \). Мы хотим найти значение заряда \( Q \) на конденсаторе. Чтобы найти \( Q \), нам нужно найти ёмкость \( C \) и напряжение \( V \).

Ёмкость конденсатора определяется формулой:

\[ C = \frac {Q}{V} \],

где \( Q \) - заряд на конденсаторе, \( V \) - напряжение на конденсаторе.

Напряжение \( V \) в данной задаче равно произведению напряженности электрического поля \( e \) на расстояние между обкладками \( d \):

\[ V = e \cdot d \].

Теперь мы можем использовать формулу для энергии поля, чтобы найти ёмкость \( C \):

\[ W = \frac {1}{2} C (e \cdot d)^2 \],

\[ C = \frac {2W}{(e \cdot d)^2} \].

Наконец, мы можем найти заряд \( Q \) с помощью формулы \( Q = C \cdot V \).

Например: Дано: \( e = 30 \, \text{кв/м} \), \( d = 2,0 \, \text{мм} \), \( w = 120 \, \text{ндж} \).
Чтобы найти заряд \( Q \), мы можем использовать формулу \( Q = C \cdot V \), где \( C = \frac {2W}{(e \cdot d)^2} \) и \( V = e \cdot d \).
Подставляем значения в формулу:

\[ C = \frac {2 \cdot 120}{(30 \cdot 2 \cdot 10^{-3})^2} \],

\[ V = 30 \cdot 2 \cdot 10^{-3} \],

\[ Q = \frac {2 \cdot 120}{(30 \cdot 2 \cdot 10^{-3})^2} \cdot (30 \cdot 2 \cdot 10^{-3}) \].

После вычислений, мы найдем заряд \( Q \).

Совет: Чтобы лучше понять концепцию заряда конденсатора и его решение, рекомендуется изучить основные понятия электростатики, такие как напряжённость электрического поля, ёмкость конденсатора и формулы для энергии электростатического поля и заряда. Ценно также посмотреть на примеры подобных задач, чтобы лучше понять, как применять эти формулы на практике.

Практика: Конденсатор имеет расстояние между обкладками \( d = 5 \, \text{мм} \) и заряд \( Q = 60 \, \text{мкКл} \). Найдите напряжение на конденсаторе и его ёмкость.