Question

расстояние между обкладками плоского конденсатора с изоляцией из парафиновой бумаги (Ер=3,5 d=0,1мм) площадь каждой металлической откладки равен 500 квадратных сантиметров напряжение приложенное к конденсатору 500 вольт определить напряжение поля между окладками, емкость конденсатора, заряд его пластин.

Answer 1

Не путайте Напряженность  и Напряжение

напряженность
E = U/d = 500 / 0.1*10^-3 = 5*10^6 В/м
емкость 
С =Ep*e0*S/d =
= 3.5*8.85*10^-12*500*10^-4/0.1*10^-3 =15.49*10^-9 Ф
заряд пластин 
Q=CU = 15.49*10^-9 * 500 = 7,74*10^- 6 Кл = 7,74 мкКл

Answer 2

Для определения напряжения поля между обкладками плоского конденсатора, можно использовать формулу:

$E = \frac{V}{d},$

где:

• $E$ - напряжение поля между обкладками (в вольтах),
• $V$ - напряжение, приложенное к конденсатору (в вольтах),
• $d$ - расстояние между обкладками (в метрах).

В данном случае:

• $V = 500$ Вольт,
• $d = 0.1$ мм = $0.1 \times 10^{-3}$ метра.

Подставив значения в формулу, получим:

$E = \frac{500 \text{ В}}{0.1 \times 10^{-3} \text{ м}} = 5 \times 10^{6} \text{ В/м}.$

Теперь определим емкость конденсатора. Для плоского конденсатора емкость можно вычислить по формуле:

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

где:

• $C$ - емкость конденсатора (в фарадах),
• $\varepsilon_0$ - электрическая постоянная (пермиттивность вакуума), примерно равная $8.854 \times 10^{-12}$ Ф/м,
• $\varepsilon_r$ - относительная диэлектрическая проницаемость парафиновой бумаги ($3.5$),
• $A$ - площадь одной из металлических откладок (в квадратных метрах),
• $d$ - расстояние между обкладками (в метрах).

В данном случае:

• $A = 500 \, \text{см}^2 = 500 \times 10^{-4} \, \text{м}^2$,
• $d = 0.1 \times 10^{-3}$ метра.

Подставив значения в формулу, получим:

$C = \frac{(8.854 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}) \cdot (3.5) \cdot (500 \times 10^{-4} \, \text{м}^2)}{0.1 \times 10^{-3} \, \text{м}} = 1.53 \times 10^{-9} \, \text{Ф}.$

Наконец, определим заряд пластин конденсатора, используя формулу:

$Q = C \cdot V,$

где:

• $Q$ - заряд пластин конденсатора (в кулонах),
• $C$ - емкость конденсатора (в фарадах),
• $V$ - напряжение на конденсаторе (в вольтах).

В данном случае:

• $C = 1.53 \times 10^{-9}$ Ф,
• $V = 500$ Вольт.

Подставив значения в формулу, получим:

$Q = (1.53 \times 10^{-9} \, \text{Ф}) \cdot (500 \, \text{В}) = 7.65 \times 10^{-7} \, \text{Кл}.$

Таким образом, напряжение поля между обкладками конденсатора составляет $5 \times 10^{6}$ В/м, емкость конденсатора равна $1.53 \times 10^{-9}$ Ф, а заряд его пластин составляет $7.65 \times 10^{-7}$ Кл.