Яка відстань між пластинами плоского повітряного конденсатора, якщо заряд на пластинах конденсатора становить 4

Тема урока: Расстояние между пластинами плоского конденсатора

Описание: Чтобы найти расстояние между пластинами плоского конденсатора, мы можем использовать формулу емкости конденсатора:

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

где \( C \) - емкость конденсатора, \( Q \) - заряд на пластинах конденсатора и \( V \) - напряжение между пластинами.

Для данной задачи, \( Q = 4 \ нКл \) и \( V = 2 \ кВ \). Площадь каждой пластины \( A = 10 \ см^2 \).

Теперь мы можем использовать формулу емкости \( C \) для решения задачи:

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

После подстановки известных значений получим:

\[ C = \frac{{4 \cdot 10^{-9} \ Кл}}{{2 \cdot 10^3 \ В}} \].

\[ C = 2 \cdot 10^{-12} \ Ф \].

Теперь мы можем использовать другую формулу для расчета емкости плоского конденсатора:

\[ C = \frac{{\varepsilon_0 \cdot A}}{{d}} \],

где \( \varepsilon_0 \) - диэлектрическая постоянная вакуума, \( A \) - площадь пластин и \( d \) - расстояние между пластинами.

Мы можем переписать формулу, чтобы выразить расстояние между пластинами \( d \):

\[ d = \frac{{\varepsilon_0 \cdot A}}{{C}} \].

Подставим известные значения:

\[ d = \frac{{8.85 \cdot 10^{-12} \ Ф/м \cdot 10 \cdot 10^{-4} \ м^2}}{{2 \cdot 10^{-12} \ Ф}} \].

После упрощения получим:

\[ d = 4.425 \ мм \].

Таким образом, расстояние между пластинами плоского повитряного конденсатора составляет 4.425 мм.

Совет: Для лучшего понимания темы конденсаторов, рекомендуется изучить основные понятия электрической ёмкости, закон Кулона и единицы измерения в электростатике.

Закрепляющее упражнение: С помощью формулы емкости конденсатора, найдите расстояние между пластинами конденсатора, если заряд на пластинах составляет 6 нКл, напряжение - 3 кВ, а площадь каждой пластины равна 8 см2.