Question

Плоскому ветровому конденсатору,площадь перекрытия пластин которого 100 см^2,а расстояние между пластинами-1 мм,придали заряд 2нКл и отсоединили от источника постоянного напряжения.Найти напряжение на пластинах,энергию конденсатора и электроемкость.

Answer 1

S=0.01 м² d=10^-3 м q=2*10^-9 Кл εo=8.85*10^-12 Ф/м C=? U=? W=?

===

C=εo*S/d=8.85*10^-12*0.01/(10^-3)=8.85*10^-11 Ф

U=q/C=2*10^-9/(8.85*10^-11)≈22.6 B

W=C*U²/2=8.85*10^-11*22.6²/2=2.26*10^-8 Дж

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

Answer 2

Для расчёта напряжения на пластинах, энергии конденсатора и его электроемкости воспользуемся соотношениями для плоского конденсатора:

1. Напряжение (U) на пластинах конденсатора определяется как отношение заряда (Q) к его электроемкости (C): U = Q / C

2. Энергия (W) конденсатора вычисляется как половина произведения заряда (Q) на напряжение (U): W = (1/2) * Q * U

3. Электроемкость (C) конденсатора определяется как отношение заряда (Q) к напряжению (U): C = Q / U

Для начала, найдем электроемкость конденсатора:

Заряд конденсатора (Q) = 2 нКл = 2 * 10^(-9) Кл Площадь перекрытия пластин (A) = 100 см^2 = 100 * 10^(-4) м^2 Расстояние между пластинами (d) = 1 мм = 1 * 10^(-3) м

Теперь можем найти электроемкость (C) конденсатора: C = ε₀ * (A / d)

где ε₀ - диэлектрическая постоянная в вакууме, ε₀ ≈ 8.85 * 10^(-12) Ф/м

C = 8.85 * 10^(-12) Ф/м * (100 * 10^(-4) м^2 / (1 * 10^(-3) м)) ≈ 8.85 * 10^(-12) Ф ≈ 8.85 пФ

Теперь найдем напряжение (U) на пластинах конденсатора, используя ранее найденную электроемкость (C):

U = Q / C = (2 * 10^(-9) Кл) / (8.85 * 10^(-12) Ф) ≈ 226.47 В

И, наконец, найдем энергию (W) конденсатора:

W = (1/2) * Q * U = (1/2) * (2 * 10^(-9) Кл) * 226.47 В ≈ 226.47 * 10^(-9) Дж ≈ 2.26 * 10^(-7) Дж

Таким образом, напряжение на пластинах конденсатора составляет около 226.47 В, энергия конденсатора составляет около 2.26 * 10^(-7) Дж (или 0.226 мкДж), а его электроемкость составляет около 8.85 пФ.