Question

6. Площадь пластины плоского воздушного конденсатора равна 120 см2, а его заряд 4 нКл. Разность потенциалов между ними равна 70 В. Определите расстояние между ними 141​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

S = 120 см² = 120·10⁻⁴ м²

ε = 1

q = 4 нКл = 4·10⁻⁹ Кл

Δφ = 70 В

____________

d - ?

Емкость конденсатора:

C = ε·ε₀·S / d

Расстояние между обкладками:

d = ε·ε₀·S / C

Но:

C = q / Δφ

тогда:

d = ε·ε₀·S·Δφ / q

d = 1·8,85·10⁻¹²·120·10⁻⁴·70 / (4·10⁻⁹) ≈ 2·10⁻³ м   или   2 мм

Answer 2

Для определения расстояния между пластинами плоского воздушного конденсатора можно использовать формулу:

\[ C = \frac{{Q}}{{V}} \]

где: - \( C \) - емкость конденсатора, - \( Q \) - заряд конденсатора, - \( V \) - разность потенциалов между пластинами.

Дано: - Площадь пластины \( A = 120 \, \text{см}^2 \) (в квадратных сантиметрах), - Заряд \( Q = 4 \, \text{нКл} \) (в нанокулонах), - Разность потенциалов \( V = 70 \, \text{В} \) (в вольтах).

Теперь нужно выразить емкость конденсатора, используя данную площадь пластины:

\[ C = \frac{{\varepsilon \cdot A}}{{d}} \]

где: - \( \varepsilon \) - диэлектрическая проницаемость воздуха (\( \varepsilon_0 \) для воздуха принимается равным приближенно 8.85 * 10^-12 Ф/м), - \( d \) - расстояние между пластинами.

Теперь подставим известные значения в формулу и решим уравнение:

\[ \frac{{4 \, \text{нКл}}}{{70 \, \text{В}}} = \frac{{8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \times 120 \, \text{см}^2}}{{d}} \]

Переведем площадь пластины в квадратные метры:

\[ A = 120 \, \text{см}^2 = 120 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 \]

Теперь решим уравнение для расстояния \( d \):

\[ d = \frac{{8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \times 120 \times 10^{-4} \, \text{м}^2}}{{\frac{{4 \times 10^{-9} \, \text{Кл}}}{70 \, \text{В}}}} \]

Расчет даст значение расстояния \( d \) между пластинами плоского воздушного конденсатора.