Яким чином можна визначити діелектричну проникність рідини, якщо два заряди взаємодіють у вакуумі на відстані 27

Тема вопроса: Діелектрична проникність рідини

Пояснення: Діелектрична проникність рідини визначається властивістю рідини утримувати заряди, які взаємодіють у її межах. Для визначення діелектричної проникності рідини, нам потрібно знати значення діелектричної проникності вакууму - ε₀.

У даній задачі ми знаємо, що два заряди взаємодіють у вакуумі на відстані 27 см, а в рідині - на іншій відстані. Для знаходження діелектричної проникності рідини, ми використовуємо принцип збереження електричної потужності. Запишемо формулу цього принципу:

P₁ = P₂,

де P₁ - електрична потужність системи вакуум-заряд-заряд,
P₂ - електрична потужність системи рідина-заряд-заряд.

Електрична потужність між двома зарядами у вакуумі може бути виражена так:

P₁ = k * (q₁ * q₂) / r,

де k - електрична стала Кулона,
q₁, q₂ - величини зарядів,
r - відстань між зарядами у вакуумі.

Електрична потужність між двома зарядами у рідині буде:

P₂ = k * (q₁ * q₂) / (ε * r),

де ε - діелектрична проникність рідини.

Прирівняємо P₁ та P₂ і виразимо ε:

ε = k * (q₁ * q₂) * r / (P₁ * r),

де P₁ - відома величина.

Таким чином, можна визначити діелектричну проникність рідини.

Приклад використання: Знайти діелектричну проникність рідини, якщо два заряди, рівні 2 Кл та 3 Кл, взаємодіють у вакуумі на відстані 40 см, а в рідині - на відстані 30 см. Відомо, що електрична потужність у вакуумі дорівнює 8 Вт.

Рекомендації: Для кращого розуміння теми діелектричної проникності рідини, рекомендується вивчити основні властивості зарядів, електричну сталу Кулона, а також поняття електричної потужності і її вирази у вакуумі та рідині.

Вправа: Знайти діелектричну проникність рідини, якщо два заряди, рівні 5 мКл та 8 мКл, взаємодіють у вакуумі на відстані 10 см, а в рідині - на відстані 20 см. Відомо, що електрична потужність у вакуумі дорівнює 12 Вт.