Question

Напруга на обкладках плоского конденсатора, заповненого парафіном, дорфвнює 100 В. Площа кожної обкладки 50 s㎡ , відстань між ними 1мм. Визначте заряд конденсатора

Answer 1

1)
Ёмкость конденсатора:
C = ε₀·ε·S / d = 4π·10⁻⁷·2,1·50·10⁻⁴ / (1·10⁻³) ≈ 2,64·10⁻⁷ Ф

2)
Заряд конденсатора:
q = C·U = 2,64·10⁻⁷·100 ≈ 26·10⁻⁶ Кл    ил   26 мКл 

Answer 2

Для того щоб визначити заряд конденсатора, спочатку використаємо формулу для ємності плоского конденсатора:

$C = \frac{\varepsilon_0 \cdot A}{d}$

де: $C$ - ємність конденсатора, $\varepsilon_0$ - електрична стала вакууму (приблизно $8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}$), $A$ - площа кожної обкладинки (в нашому випадку $50 \, \text{см}^2 = 50 \times 10^{-4} \, \text{м}^2$), $d$ - відстань між обкладками (в нашому випадку $1 \, \text{мм} = 1 \times 10^{-3} \, \text{м}$).

Підставимо відповідні значення:

$C = \frac{8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \cdot 50 \times 10^{-4} \, \text{м}^2}{1 \times 10^{-3} \, \text{м}}$

$C = \frac{8.85 \times 50 \times 10^{-16}}{1 \times 10^{-3}} \, \text{Ф}$

$C = 442.5 \times 10^{-16} \, \text{Ф}$

Тепер, для того щоб знайти заряд $Q$ на конденсаторі, можемо використати таку формулу:

$Q = C \cdot V$

де: $Q$ - заряд конденсатора, $C$ - ємність конденсатора (вже обчислена), $V$ - напруга на конденсаторі (в нашому випадку 100 В).

Підставимо значення:

$Q = 442.5 \times 10^{-16} \, \text{Ф} \cdot 100 \, \text{В}$

$Q = 442.5 \times 10^{-14} \, \text{Кл}$

Отже, заряд конденсатора дорівнює $442.5 \times 10^{-14} \, \text{Кл}$ або $4.425 \times 10^{-12} \, \text{Кл}$.