Question

Воздушный конденсатор ёмкостью 20пФ заряжен до разности потенциалов 150В . Напряжённость поля внутри конденсатора 6*10^2 В/м. Определить площадь пластин конденсатора.​

Answer 1

врятле тебе нужен уже ответ

Answer 2

Для определения площади пластин конденсатора, нам понадобятся формулы, связывающие емкость конденсатора, напряжение и площадь его пластин.

Емкость конденсатора определяется формулой: $C = \frac{{\varepsilon_0 \cdot A}}{{d}},$

где: $C$ - ёмкость конденсатора (в данном случае 20 пФ, то есть $20 \times 10^{-12}$ Ф), $\varepsilon_0$ - электрическая постоянная вакуума ($\varepsilon_0 \approx 8.854 \times 10^{-12}$ Ф/м), $A$ - площадь пластин конденсатора (что нам нужно найти), $d$ - расстояние между пластинами.

Также, напряжённость поля внутри конденсатора связана с разностью потенциалов и расстоянием между пластинами: $E = \frac{{V}}{{d}},$

где: $E$ - напряжённость поля (в данном случае $6 \times 10^2$ В/м), $V$ - разность потенциалов между пластинами конденсатора (в данном случае 150 В), $d$ - расстояние между пластинами.

Теперь, чтобы найти площадь пластин $A$, можем переписать уравнение для емкости и выразить $A$: $A = \frac{{C \cdot d}}{{\varepsilon_0}}.$

Мы уже знаем значение емкости $C$ и напряжённости поля $E$, и нам нужно найти $d$. Так как у нас есть формула для напряжённости поля, то мы можем выразить $d$: $d = \frac{{V}}{{E}}.$

Подставим это значение $d$ в уравнение для $A$: $A = \frac{{C \cdot \left( \frac{{V}}{{E}} \right)}}{{\varepsilon_0}}.$

Теперь, давайте подставим известные значения: $A = \frac{{20 \times 10^{-12} \cdot \left( \frac{{150}}{{6 \times 10^2}} \right)}}{{8.854 \times 10^{-12}}}$

Выполняя расчёты:

$A = \frac{{20 \times 150 \times 10^{-12}}}{{6 \times 10^2 \times 8.854 \times 10^{-12}}}$

$A = \frac{{3000 \times 10^{-12}}}{{5314 \times 10^{-12}}}$

$A = \frac{{3000}}{{5314}} \, \text{м}^2$

$A \approx 0.564 \, \text{м}^2$

Таким образом, площадь каждой пластины конденсатора составляет примерно 0.564 квадратных метра.