Question

Экзамен : определить радиус пластины керамического плоского конденсатора емкостью 220 нФ, если расстояние между пластинами 1,5 мкм, диэлектрическая проницаемость керамики 100, ответ округлить до целых и написать в мм

Answer 1

Добрый день! С удовольствием помогу вам с этим вопросом.

Для начала, давайте вспомним формулу для определения емкости плоского конденсатора:

C = (ε₀ * ε * S) / d,

где C - емкость конденсатора,
ε₀ - электрическая постоянная (8,85 * 10^-12 Ф/м),
ε - диэлектрическая проницаемость материала между пластинами конденсатора,
S - площадь пластины конденсатора,
d - расстояние между пластинами конденсатора.

Итак, нам даны следующие данные:
C = 220 нФ,
d = 1,5 мкм = 1,5 * 10^-6 м,
ε = 100.

Для нахождения радиуса пластины нам понадобится площадь S. Для плоской пластины площадь можно вычислить по формуле:

S = π * r^2,

где S - площадь пластины,
r - радиус пластины.

Для начала, переведем емкость C из нанофарадов в фарады:

C = 220 * 10^-9 Ф.

Теперь можем подставить все известные значения в формулу:

220 * 10^-9 Ф = (8,85 * 10^-12 Ф/м * 100 * π * r^2) / (1,5 * 10^-6 м).

Для упрощения расчетов, давайте умножим обе части уравнения на (1,5 * 10^-6 м):

220 * 10^-9 Ф * 1,5 * 10^-6 м = 8,85 * 10^-12 Ф/м * 100 * π * r^2.

Таким образом, получим:

330 * 10^-15 Ф * м = 8,85 * 10^-12 Ф/м * 100 * π * r^2.

Далее, давайте выразим радиус пластины. Для этого разделим обе части уравнения на (8,85 * 10^-12 Ф/м * 100 * π):

(330 * 10^-15 Ф * м) / (8,85 * 10^-12 Ф/м * 100 * π) = r^2.

Теперь возьмем квадратный корень из обеих частей:

r = √[(330 * 10^-15 Ф * м) / (8,85 * 10^-12 Ф/м * 100 * π)].

Произведем необходимые расчеты на калькуляторе:

r ≈ 2,008 мм.

Таким образом, радиус пластины керамического плоского конденсатора составляет около 2 мм (при округлении до целых).

Если у вас есть дополнительные вопросы или что-то не ясно, пожалуйста, сообщите мне. Я с радостью помогу вам.