При каком значении разности потенциалов воздушного конденсатора с площадью пластин 1 см2 его электрическое поле будет
При каком значении разности потенциалов воздушного конденсатора с площадью пластин 1 см2 его электрическое поле будет иметь напряженность 3 мВ/м? Необходимо предоставить подробное решение.
24.12.2023 12:40
Пояснение:
Разность потенциалов (напряжение) в конденсаторе связана с его емкостью и зарядом через следующую формулу:
V = Q / C,
где V - разность потенциалов (напряжение) в конденсаторе, Q - заряд, хранящийся на пластинах конденсатора, а C - емкость конденсатора.
Заряд, хранящийся на пластинах конденсатора определяется следующей формулой:
Q = ε0 * E * S,
где ε0 - электрическая постоянная (ε0 ≈ 8,85 * 10^(-12) Ф/м), E - напряженность электрического поля, S - площадь пластин конденсатора.
Таким образом, мы можем выразить разность потенциалов (напряжение) V через напряженность электрического поля E и площадь пластин S:
V = Q / C = (ε0 * E * S) / C.
Для определения значения разности потенциалов V при известной напряженности электрического поля E, площади S и емкости C, необходимо подставить известные значения в данную формулу и рассчитать результат.
Демонстрация:
Дано: E = 3 мВ/м, S = 1 см^2 = 0,0001 м^2, C = 1 Ф.
Для нахождения разности потенциалов V подставляем известные значения в формулу:
V = (ε0 * E * S) / C = (8,85 * 10^(-12) Ф/м * 3 мВ/м * 0,0001 м^2) / 1 Ф,
V ≈ 2,655 * 10^(-15) В.
Совет:
При решении задач по физике с участием конденсаторов полезно ориентироваться на основные формулы и законы. Также помните, что площадь пластин и емкость обычно задаются в единицах СИ (метрах и Фарадах), поэтому могут потребоваться приведение единиц размерности.
Практика:
При каком значении разности потенциалов V воздушного конденсатора с емкостью C = 2 Ф и площадью пластин S = 0,02 м^2 его электрическое поле будет иметь напряженность E = 5 кВ/м? (Ответ дайте в вольтах)