Question

Два тонких поршня площадью 20 〖см〗^2 каждый, помещенные в горизонтальный цилиндр из диэлектрика (рисунок 3), образуют плоский конденсатор, заполненный воздухом при атмосферном давлении 〖10〗^5 Па. Во сколько раз изменится расстояние между поршнями, если их равномерно зарядить разноименными зарядами величиной 3∙〖10〗^(-6) Кл? Температура в системе постоянна. Поперечные размеры поршней велики по сравнению с расстоянием между ними. Диэлектрическая постоянная ε_0=8,85∙〖10〗^(-12) Ф/м

Answer 1

1)  С=EEoS/d.С(формула конден).      
2) нам надо найти вобще d=EEoS/С=EEoSU/q. (потому С=U/q) 
 ДЛЯ ЭТОГО НАЙДЕМ Е-? U-?
3)F=P/S потом и найдем E=F/S.
4)А=F*S,U=A/q 
5) теперь ста.на форм. d=EEoSU/q

Answer 2

Решение:

Для начала, найдем силу притяжения между заряженными поршнями. Для этого воспользуемся законом Кулона:

Формула Кулона: $$F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}}$$

где: - F - сила притяжения между зарядами, - k - электрическая постоянная, равная $9 \cdot 10^9$ Н·м²/Кл², - q₁ и q₂ - заряды поршней, - r - расстояние между поршнями.

Выразим силу притяжения F через заряды поршней q₁ и q₂:

Формула для силы притяжения: $$F = \frac{{q_1 \cdot q_2}}{{4 \cdot \pi \cdot \varepsilon_0 \cdot r^2}}$$

где: - ε₀ - диэлектрическая постоянная, равная $8.85 \cdot 10^{-12}$ Ф/м.

Теперь найдем изменение расстояния Δr между поршнями. Для этого воспользуемся законом Кулона:

Формула для изменения расстояния между поршнями: $$\Delta r = \frac{{F \cdot A}}{{k \cdot P}}$$

где: - Δr - изменение расстояния между поршнями, - A - площадь каждого поршня, - P - атмосферное давление.

Теперь подставим значения и рассчитаем изменение расстояния между поршнями:

Расчет:

Заряд каждого поршня: q₁ = q₂ = 3∙10^(-6) Кл

П