1) Какова относительная диэлектрическая проницаемость жидкого диэлектрика, если два одинаковых небольших одноименно
1) Какова относительная диэлектрическая проницаемость жидкого диэлектрика, если два одинаковых небольших одноименно заряженных шарика радиусом 1см, массой 10 г и зарядом 4*10-6 Кл, подвешены на двух нитях длиной 1м в жидком диэлектрике и угол между нитями составляет 2a=600°?
2) Какую скорость приобретает электрон, пересекая путь от одной пластины к другой в конденсаторе, если заряд конденсатора равен q=3*10-8 Кл, емкость конденсатора С=10пФ, начальная скорость электрона равна нулю и удельный заряд электрона e/m=1,76*1011 Кл/кг?
16.12.2023 17:25
Инструкция:
Относительная диэлектрическая проницаемость (ε) - это величина, которая характеризует, насколько увеличивается емкость конденсатора при внесении диэлектрика между его пластинами.
Для решения данной задачи мы можем воспользоваться формулой для расчета емкости конденсатора, которая имеет вид:
C = (ε * ε0 * S) / d
где С - емкость конденсатора, ε0 - абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума (8.85 * 10^(-12) Ф/м), S - площадь пластин конденсатора и d - расстояние между пластинами.
Для данной задачи, площадь пластин S = π * r^2, где r - радиус пластин, а расстояние между ними равно d = 1м.
Поскольку у нас есть два одинаковых шарика с одним и тем же зарядом, мы можем настроить общую систему, в которой будут действовать силы кулона. Угол между нитями составляет 2a = 600°, следовательно, a = 300°.
Это значит, что сила кулона между шариками равна разности сил тяжести нитей:
F_c = F_g
(1/4πε) * [(q1*q2) / R^2] = mg
где q1 и q2 - заряды шариков, R - радиус окружности, на которой расположены шарики, m - масса шарика, g - ускорение свободного падения.
Теперь мы подставляем известные значения и решаем уравнения относительно ε:
(1/4πε0) * [(q^2) / R^2] = 2 * mg
ε = (1 / [2 * (1/4πε0) * [(q^2) / R^2]])