Question

Плоский воздушный конденсатор имеет обкладки площадью 200 см2, расстояние между которыми 8 мм. Подводимое напряжение 120 В. Определить емкость и заряд данного конденсатора.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

S = 200 см² = 200·10⁻⁴ м²   - площадь обкладки

d = 8 мм = 8·10⁻³ м

U = 120 В

ε = 1 - воздух

ε₀ = 8,85·10⁻¹² Ф/м - диэлектрическая постоянная

________________

C - ?

q - ?

1)

Емкость конденсатора:

C = ε·ε₀·S / d

C = 1·8,85·10⁻¹²·200·10⁻⁴ / (8·10⁻³)  ≈ 22·10⁻¹² Ф   или    22 пФ

2)

Заряд конденсатора:

q = U·C = 120·22·10⁻¹² ≈ 2,6·10⁻⁹ Кл   или   2,6 нКл

Answer 2

Емкость конденсатора можно вычислить, используя формулу:

C = ε * (S / d)

где: C - емкость конденсатора (в фарадах, Ф) ε - диэлектрическая проницаемость среды между обкладками (в фарадах на метр) S - площадь одной из обкладок (в квадратных метрах) d - расстояние между обкладками (в метрах)

Для воздушного конденсатора диэлектрическая проницаемость ε приближенно равна ε₀, которая составляет примерно 8,854 x 10⁻¹² Ф/м (фарад на метр).

Переведем площадь обкладок в квадратные метры:

S = 200 см² = 0,02 м²

Теперь можем подставить все значения в формулу:

C = (8,854 x 10⁻¹² Ф/м) * (0,02 м² / 0,008 м) = 22,135 x 10⁻¹² Ф = 22,135 пФ (пикофарад)

Теперь, чтобы найти заряд конденсатора (Q), можно использовать следующую формулу:

Q = C * U

где: Q - заряд конденсатора (в кулонах, Кл) C - емкость конденсатора (в фарадах, Ф) U - напряжение на конденсаторе (в вольтах, В)

Подставим значения:

Q = (22,135 пФ) * (120 В) = 2656,2 пКл = 2,6562 мкКл (микрокулона)

Таким образом, емкость этого конденсатора составляет 22,135 пФ, а заряд на нем равен 2,6562 мкКл.