На пластинах воздушного конденсатора электроемкостью 500 пФ находятся разноименные электрические заряды по 10^-9 Кл. Чему равно напряжение между пластинами? Каким станет напря- жение, если заряд останется прежним, а расстояние между ними увеличится в два раза?
1. Электроемкость (C) - это величина, определяющая способность конденсатора накапливать электрический заряд при заданном напряжении.
2. Заряд (Q) - это физическая величина, обозначающая количество накопленного электричества.
3. Напряжение (V) - это разность потенциалов между двумя точками, обозначающая работу, которую нужно совершить для перемещения единичного положительного заряда из одной точки в другую.
Теперь перейдем к решению задачи.
1. Первая часть вопроса: Чему равно напряжение между пластинами?
Напряжение (V) между пластинами конденсатора можно найти по формуле:
V = Q / C
где Q - заряд, C - электроемкость.
В нашем случае заряд (Q) равен 10^-9 Кл (заряды разноименные), а электроемкость (C) равна 500 пФ, что соответствует 500 * 10^(-12) Ф.
V = (10^-9 Кл) / (500 * 10^(-12) Ф) = 2 В
Таким образом, напряжение между пластинами равно 2 Вольта.
2. Вторая часть вопроса: Каким станет напряжение, если заряд останется прежним, а расстояние между пластинами увеличится в два раза?
Для ответа на эту часть вопроса воспользуемся формулой для электроемкости (C) конденсатора:
C = ε0 * (S / d)
где ε0 - электрическая постоянная приблизительно равная 8,85 * 10^(-12) Ф/м, S - площадь пластин, d - расстояние между пластинами.
Мы знаем, что электроемкость (C) и заряд (Q) остаются неизменными. Подставим эти значения в формулу и найдем новое напряжение (V'):
C' = ε0 * (S' / d')
Q = C * V = C' * V'
V' = Q / C' = Q / (ε0 * (S' / d'))
Так как площадь пластин (S) остается неизменной, расстояние между пластинами (d') увеличивается в два раза, то есть d' = 2d.
Тогда получим:
V' = Q / (ε0 * (S' / (2d))) = Q / (ε0 * (S' / (2 * 2d)))
= Q / (ε0 * (S' / (4d)))
= Q / (ε0 * (S' / d)) * (4d)
= 4 * V
Таким образом, если заряд останется прежним, а расстояние между пластинами увеличится в два раза, то напряжение между пластинами станет в 4 раза больше. В данном случае, новое напряжение (V') будет равно 4 * 2 Вольта, то есть 8 Вольт.
Надеюсь, объяснение было понятным и помогло вам разобраться в решении задачи. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, задавайте их!