Question

На расстояние 3 см то заряда 4 нКл назадящигася в жидком диэлекторе напряжонасть поля ровна 20 кВ/м какова диэлектрическаяпроницаемость

Answer 1

r=0.03 м    q=4*10^-9 Кл    E=2*10^4 В/м   ε=?

===

E=k*q/(ε*r²)

ε=k*q/(E*r²)=9*10^9-4*10^-9/(2*10^4*9*10^-4)=2

================================

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для вычисления диэлектрической проницаемости (ε) в жидком диэлектрике:

ε = ε₀ * (1 + χ),

где:

• ε₀ (эпсилон ноль) - электрическая постоянная, приблизительно равная 8.854 × 10⁻¹² Ф/м (фарад/метр);
• χ (кси) - электрическая восприимчивость.

Для определения восприимчивости χ воспользуемся формулой:

χ = (ε - ε₀) / ε₀,

где:

• ε - диэлектрическая проницаемость;
• ε₀ - электрическая постоянная.

Теперь давайте решим задачу. У нас есть следующие данные:

Заряд (Q) = 4 нКл (нанокулон) = 4 * 10⁻⁹ Кл (колоумб); Расстояние (r) = 3 см = 3 * 10⁻² м; Напряженность поля (E) = 20 кВ/м = 20 * 10³ В/м.

Шаг 1: Вычисление электрической постоянной (ε₀):

ε₀ = 8.854 * 10⁻¹² Ф/м.

Шаг 2: Вычисление диэлектрической проницаемости (ε):

Мы знаем, что напряженность поля (E) связана с электрическим полем (E) и диэлектрической проницаемостью (ε) следующим образом:

E = Q / (4 * π * ε * r²),

где π (пи) ≈ 3.14159.

Мы можем переписать это уравнение для ε:

ε = Q / (4 * π * E * r²).

Теперь подставим известные значения:

ε = (4 * 10⁻⁹ Кл) / (4 * 3.14159 * (20 * 10³ В/м) * (3 * 10⁻² м)²).

Выполним вычисления:

ε = 4 * 10⁻⁹ / (4 * 3.14159 * 20 * 10³ * 9 * 10⁻⁴).

ε = 4 * 10⁻⁹ / (226194.671).

ε ≈ 1.769 * 10⁻¹⁴ Ф/м.

Шаг 3: Вычисление электрической восприимчивости (χ):

χ = (ε - ε₀) / ε₀.

χ = (1.769 * 10⁻¹⁴ - 8.854 * 10⁻¹²) / 8.854 * 10⁻¹².

χ ≈ -0.99998.

Итак, диэлектрическая проницаемость (ε) жидкого диэлектрика примерно равна 1.769 * 10⁻¹⁴ Ф/м, а электрическая восприимчивость (χ) примерно равна -0.99998. Обратите внимание, что электрическая восприимчивость отрицательная, что указывает на некоторую экзотическую аномалию в поведении этого диэлектрика.