Question

Обкладки плоского конденсатора площадью S=50^2см находятся на расстоянии d=2,5мм одна от одной. Определите заряд конденсатора, если между обкладками заполнено газом, диэлектрическая проницаемость которой Е=2,0, а напряжение между обкладками U=3,0 кВ

Answer 1

Дано:

\displaystyle S=200 см2

\displaystyle d=5,0 мм

\displaystyle \varepsilon =6,0

\displaystyle U=5,0 кВ

Найти:  

\displaystyle q — ?

Решение

Думаем: заряд конденсатора связан с заданным нам напряжением через (1).

\displaystyle q=CU (1)

Answer 2

Для определения заряда конденсатора, нам необходимо использовать формулу для емкости конденсатора:

C = (ε₀ * ε * S) / d

где: C - емкость конденсатора ε₀ - электрическая постоянная (ε₀ ≈ 8.85 * 10⁻¹² Ф/м) ε - диэлектрическая проницаемость газа между обкладками S - площадь обкладок конденсатора d - расстояние между обкладками

В данном случае, у нас даны следующие значения: S = 50^2 см² = 2500 см² = 0.25 м² d = 2.5 мм = 0.0025 м ε = 2.0 U = 3.0 кВ = 3000 В

Для начала, нужно перевести площадь обкладок из см² в м²:

S = 0.25 м²

Теперь мы можем использовать формулу для расчета емкости конденсатора:

C = (ε₀ * ε * S) / d

Подставляем известные значения:

C = (8.85 * 10⁻¹² Ф/м * 2.0 * 0.25 м²) / 0.0025 м

Рассчитаем значение:

C = 8.85 * 10⁻¹² * 2.0 * 0.25 / 0.0025 Ф = 8.85 * 10⁻¹² * 2.0 * 0.25 / 2.5 * 10⁻³ Кл = 1.77 * 10⁻⁹ Кл

Таким образом, заряд конденсатора составляет 1.77 * 10⁻⁹ Кл (Кулон).