Яким є відстань між пластинами конденсатора, якщо нейтральна порошинка масою 10^-11 г втратила 20 електронів
Яким є відстань між пластинами конденсатора, якщо нейтральна порошинка масою 10^-11 г втратила 20 електронів та перебуває у рівновазі між горизонтальними пластинами конденсатора, а відома напруга на конденсаторі?
13.07.2024 06:16
Объяснение:
Для решения данной задачи воспользуемся формулой для емкости конденсатора:
C = Q / V,
где С - емкость конденсатора, Q - заряд, V - напряжение на конденсаторе.
Так как нейтральная порошинка перебывает в равновесии между пластинами конденсатора, это означает, что сила электрического поля между пластинами равна нулю. Следовательно, заряд на порошинке равен нулю.
Q = 0.
Также из условия задачи известно, что порошинка потеряла 20 электронов и масса порошинки составляет 10^-11 г.
Известно, что электрон имеет электрический заряд е = 1.6*10^-19 Кл.
Теперь мы можем выразить заряд порошинки:
Q = -20 * е.
Следующим шагом подставим полученные значения заряда и напряжения в формулу емкости и решим ее относительно расстояния между пластинами:
C = Q / V,
C = -20 * е / V.
Таким образом, расстояние между пластинами конденсатора можно найти, используя формулу:
d = Q / (C * V).
Пример:
Дано: масса порошинки = 10^-11 г, потерянное количество электронов = 20, напряжение на конденсаторе = 10 В.
Решение:
Заряд на порошинке: Q = -20 * 1.6*10^-19 Кл = -3.2*10^-18 Кл.
Емкость конденсатора: C = -3.2*10^-18 Кл / (10 В) = -3.2*10^-19 Ф.
Расстояние между пластинами: d = -3.2*10^-18 Кл / (-3.2*10^-19 Ф * 10 В) = 10 м.
Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется углубиться в изучение концепции конденсаторов и связанных с ними формул. Также полезно понимать, как различные факторы, такие как заряды и напряжение, влияют на емкость и расстояние между пластинами конденсатора.
Задача для проверки:
Дано: масса порошинки = 5*10^-12 г, потерянное количество электронов = 10, напряжение на конденсаторе = 15 В.
Рассчитайте расстояние между пластинами конденсатора.