Question

В середину пространства между обкладками конденсатора вставлена тонкая прослойка стекла толщиной d1=2 см и диэлектрической проницаемостью ϵ=7. Расстояние между обкладками конденсатора d=10 см, напряжение между ними U1=290 В. Найдите, какое напряжение установится между обкладками, если стекло вытащить. Подробно пожалуйста.Спасибо.

Answer 1

Дано d1=2см E=7  d=10см   U1=290В
для плоского конденсатора C=E*Eo*S/d
так как диэлектрик заполняет конденсатор частично то
можно систему рассматривать как 3 конденсатора включенных последовательно
c1=Eo*S/x    x=у=(d-d1)/2 по условию =4cм 
с2=Eo*E*S/d1
c3=Eo*S/у
1/С1=1/с1+1/с2+1/с3=(x*E+d1+у*E)/E*Eo*S
C1=E*Eo*S/(d1+E*(x+у))
так как заряд не меняется конденсатора то q1=q2
C=q/U
С1*U1=C2*U2
Eo*E*S*U1/(d1+E*(x+у)=Eo*S*U2/d
U2=Eo*d*U1/(d1+E*(x+у)=7*10*290/(2+7*8)=70*290/58=350 В
Ответ U2=350 В

Answer 2

Расчет напряжения между обкладками конденсатора с установленной прослойкой стекла

Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для емкости плоского конденсатора:

C = (ϵ * ε₀ * A) / d

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

Известные значения: - d₁ = 2 см - толщина стекла, - ϵ = 7 - диэлектрическая проницаемость стекла, - d = 10 см - расстояние между обкладками конденсатора, - U₁ = 290 В - напряжение между обкладками конденсатора с установленной прослойкой стекла.

Для начала, найдем емкость конденсатора с установленной прослойкой стекла:

C₁ = (ϵ * ε₀ * A) / d₁ Теперь, найдем заряд на обкладках конденсатора с установленной прослойкой стекла:

Q₁ = C₁ * U₁ После этого, найдем емкость конденсатора без прослойки стекла:

C = (ϵ * ε₀ * A) / d Также, найдем заряд на обкладках конденсатора без прослойки стекла:

Q = C * U₁ Наконец, найдем напряжение между обкладками конденсатора без прослойки стекла:

U = Q / C

Решение:

1. Найдем емкость конденсатора с установленной прослойкой стекла:

C₁ = (ϵ * ε₀ * A) / d₁

Заметим, что площадь обкладок конденсатора не указана в задаче. Поэтому, мы не можем точно рассчитать емкость конденсатора с установленной прослойкой стекла.

2. Найдем заряд на обкладках конденсатора с установленной прослойкой стекла:

Q₁ = C₁ * U₁

Так как мы не знаем емкость конденсатора с установленной прослойкой стекла, мы не можем рассчитать заряд на обкладках.

3. Найдем емкость конденсатора без прослойки стекла:

C = (ϵ * ε₀ * A) / d

Так как площадь обкладок конденсатора не указана в задаче, мы не можем точно рассчитать емкость конденсатора без прослойки стекла.

4. Найдем заряд на обкладках конденсатора без прослойки стекла:

Q = C * U₁

Так как мы не знаем емкость конденсатора без прослойки стекла, мы не можем рассчитать заряд на обкладках.

5. Найдем напряжение между обкладками конденсатора без прослойки стекла:

U = Q / C

Так как мы не знаем заряд и емкость конденсатора без прослойки стекла, мы не можем рассчитать напряжение между обкладками.

Итак, без дополнительной информации о площади обкладок конденсатора, мы не можем рассчитать напряжение между обкладками конденсатора без прослойки стекла.

Пожалуйста, предоставьте дополнительные данные, чтобы мы могли помочь вам с расчетом.