Какое напряжение возникнет на погруженном конденсаторе, когда его заряд составляет q=10^-17 кл, он находится в керосине в вертикальном положении, занимая 3/4 своего объема (e=2), а площадь каждой пластины составляет s=1 м^2, а расстояние между ними равно d=1 см?
Исчерпывающий ответ:
Пояснение: Для решения этой задачи нам понадобятся формулы, связанные с емкостью конденсатора и напряжением.
Начнем с формулы, которая описывает емкость конденсатора (C):
C = (ε * S) / d
где ε — диэлектрическая проницаемость среды, S — площадь пластин конденсатора, d — расстояние между пластинами.
В данной задаче ε равно 2 (для керосина), S равно 1 м^2, и d равно 1 см (переведем в метры — 0,01 м).
Теперь мы можем рассчитать емкость (C) конденсатора.
C = (2 * 1 м^2) / 0,01 м = 200 Ф
Теперь, чтобы найти напряжение (U) на конденсаторе, мы воспользуемся следующей формулой:
U = q / C
где q — заряд конденсатора.
В задаче указано, что q = 10^-17 Кл. Подставим этот заряд и найденное значение емкости (C):
U = (10^-17 Кл) / 200 Ф = 5 * 10^-20 В
Пример использования: Найдите напряжение на конденсаторе с зарядом 5 * 10^-18 Кл, если он находится в воде (ε=80), имеет площадь пластин 2 м^2 и расстояние между ними 2 мм.
Совет: Всегда проверяйте единицы измерения и преобразуйте их, если необходимо, для согласования в формулах.