Question

Плоский конденсатор заряженный до разности потенциалов 21,7 кВ находится в воздухе. Площадь каждой его обкладки равна 10 см2, а расстояние между ними 5 мм. Определите заряд конденсатора ради бога ​

Answer 1

Для решения этой задачи мы будем использовать формулу для емкости плоского конденсатора:

C = ε₀ * (S / d),

где C - емкость конденсатора, ε₀ - абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума, S - площадь одной обкладки конденсатора, d - расстояние между обкладками.

В формуле даны следующие величины:
S = 10 см² = 10 * 10⁻⁴ м²,
d = 5 мм = 5 * 10⁻³ м.

Значения этих величин подставляем в формулу:

C = ε₀ * (10 * 10⁻⁴ м² / 5 * 10⁻³ м) = ε₀ * 2 * 10⁻² Ф.

Теперь мы можем рассчитать заряд конденсатора, умножив разность потенциалов на емкость:

Q = C * U,

где Q - заряд конденсатора, U - разность потенциалов.

Дана разность потенциалов: U = 21,7 кВ = 21.7 * 10³ В.

Подставляем значения и решаем:

Q = ε₀ * 2 * 10⁻² Ф * 21.7 * 10³ В.

Здесь эпсилон ноль (ε₀) - абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума, равна приближенно 8.85 * 10⁻¹² Ф/м.

Подставляем ее значение и рассчитываем заряд:

Q = (8.85 * 10⁻¹² Ф/м) * 2 * 10⁻² Ф * 21.7 * 10³ В = 3.85 * 10⁻⁷ * 21.7 * 10³ Кл.

Выполняем указанные операции и получаем ответ:

Q ≈ 8.36 * 10⁻³ Кл.

Таким образом, заряд конденсатора равен приблизительно 8.36 * 10⁻³ Кл (колоуломбам).