Question

Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено диэлектриком (фарфор), объем v которого равен 100 см3. поверхностная плотность заряда σ на пластинах конденсатора равна 8,85 нкл/м2. вычислить работу a, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить диэлектрик из конденсатора. трением диэлектрика о пластины конденсатора пренебречь

Answer 1

Добрый день, давайте рассмотрим этот вопрос.

Для начала, давайте определим формулу, которую мы будем использовать для вычисления работы a. Работа вычисляется по формуле W = qV, где W - работа, q - заряд и V - напряжение.

В данном случае, заряд q на пластинах конденсатора можно найти, умножив поверхностную плотность заряда σ на площадь одной пластины S. Площадь пластины можно найти, умножив длину пластины L на её ширину a (предположим, что пластины являются прямоугольниками).

То есть, q = σ * S.

Известно, что V = E * d, где V - напряжение, E - напряженность электрического поля между пластинами и d - расстояние между пластинами.

Напряженность электрического поля между пластинами конденсатора можно найти, разделив напряжение V на расстояние d.

Теперь, давайте сначала найдем площадь пластины S. Пусть L = 10 см и a = 5 см.

S = L * a = 10 см * 5 см = 50 см^2 = 50 * 10^(-4) м^2.

Теперь найдем заряд q на пластинах конденсатора.

q = σ * S = 8.85 * 10^(-9) Кл/м^2 * 50 * 10^(-4) м^2 = 4.425 * 10^(-7) Кл.

Теперь найдем напряжение V на пластинах конденсатора.

Пусть d = 2 см = 2 * 10^(-2) м.

V = E * d.

Так как трение диэлектрика о пластины конденсатора пренебрежимо мало, то напряженность электрического поля между пластинами равна E = q / (ε0 * v), где ε0 - электрическая постоянная, равная 8.85 * 10^(-12) Ф/м.

Подставим все значения и найдем напряжение V.

V = (4.425 * 10^(-7) Кл) / (8.85 * 10^(-12) Ф/м * 100 * 10^(-6) м^3) = 5 * 10^4 В.

Наконец, найдем работу a, необходимую для удаления диэлектрика из конденсатора.

a = q * V = (4.425 * 10^(-7) Кл) * (5 * 10^4 В) = 2.2125 * 10^(-2) Дж.

Таким образом, работа a, необходимая для удаления диэлектрика из конденсатора, равна 2.2125 * 10^(-2) Дж.

Надеюсь, что я дал достаточно подробный и понятный ответ! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать!