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, $Q=4нКл$ и $V=2кВ$. Площадь каждой пластины $A=10с{м}^2$.

Теперь мы можем использовать формулу емкости $C$ для решения задачи:

$$C=\frac{Q}{V}$$.

После подстановки известных значений получим:

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

$$C=2\cdot {10}^{-12}Ф$$.

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

$$C=\frac{{\epsilon }_0\cdot A}{d}$$,

где ${\epsilon }_0$ - диэлектрическая постоянная вакуума, $A$ - площадь пластин и $d$ - расстояние между пластинами.

Мы можем переписать формулу, чтобы выразить расстояние между пластинами $d$:

$$d=\frac{{\epsilon }_0\cdot A}{C}$$.

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:

$$d=4.425мм$$.

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.