Если между пластинами находится только воздух, напряженность электрического поля в нем равна: E=U/d=100000/6=16666,67 В/см.
Напряженность поля близка к электрической прочности воздуха. Если в зазор ввести стеклянную пластину толщиной 1 см (диэлектрическая проницаемость стекла ε2=7), то
E1=U1/d1 =U1/1=U1
E2=U2/d2 =U2/1=U2
E1/E2 =ε2/ε1 =7/1=U1/U2
U1=7∙U2
U1=100000-U2
8∙U2=100000
U2=12500 В
E2=U2/d2 =12500 В/см.
Напряженность электрического поля в стекле E2=7,5 кВ/см, а его электрическая прочность 150 кВ/см.
В этом случае стекло имеет 20-кратный запас прочности.
Для воздушной прослойки имеем: U1=100000-12500=87500 В;
E1=U1/d1 =87500 В/см.
Объяснение:
Выразим V из закона Менделеева-Клапейрона:
P V = m R T / M => V = m R T / P M.
А теперь приравняем V1 к V2. И дабы не писать лишнего, сразу посмотрим, что у нас сократится: M, R, m (но сначала я напишу с m для ясности). Получаем:
m T1 / P1 = 0,4 m T2 / P2.
У тебя сейчас, наверное, возник вопрос: почему во второй части уравнения перед m стоит 0,4?
- Потому что исходя из условия задачи мы можем сделать вывод, что m2 = 0,4 m1 (в уравнении m1 заменена на просто m для краткости).
Теперь сокращаем массы, выводим P2:
P2 = 0,4 T2 P1 / T1 = 4*10^-1 * 273 * 2*10^5 / 3*10^2 = 72,8*10^3 Па