Плоский конденсатор состоит из двух пластин площадью 59 см^2 каждая, между ними находится слой стекла. Какой максимальный заряд можно накопить на этом конденсаторе, если при напряжённости поля 10 МВ/м в стекле происходит пробой конденсатора 8 класс физика
C = (ε₀ * εᵣ * S) / d
где:
C - емкость конденсатора,
ε₀ - электрическая постоянная (ε₀ ≈ 8,85 * 10^(-12) Ф/м),
εᵣ - относительная диэлектрическая проницаемость материала (для стекла εᵣ ≈ 5,4),
S - площадь пластины конденсатора (59 см^2 = 59 * 10^(-4) м^2),
d - расстояние между пластинами конденсатора.
Нам также дано, что при напряжённости поля 10 МВ/м в стекле происходит пробой конденсатора. Пробой конденсатора происходит, когда напряжение на конденсаторе достигает определенного критического значения. Для нашего конденсатора этим критическим значением является напряжение Uₚ:
Uₚ = ε₀ * εᵣ * E
где E - напряжённость поля в стекле (10 МВ/м = 10 * 10^6 В/м).
Максимальный заряд, который можно накопить на конденсаторе, связан с его емкостью и напряжением на нём следующим образом:
Q = C * U
Теперь мы можем перейти к решению задачи:
1. Рассчитаем значение Uₚ:
Uₚ = ε₀ * εᵣ * E
= (8,85 * 10^(-12) Ф/м) * 5,4 * (10 * 10^6 В/м)
≈ 0,04744 В
2. Рассчитаем значение емкости C:
C = (ε₀ * εᵣ * S) / d
= (8,85 * 10^(-12) Ф/м) * 5,4 * (59 * 10^(-4) м^2) / d
3. Подставим полученное значение емкости C в формулу для максимального заряда Q:
Q = C * U
= [(8,85 * 10^(-12) Ф/м) * 5,4 * (59 * 10^(-4) м^2) / d] * 0,04744 В
Таким образом, максимальный заряд, который можно накопить на этом конденсаторе, зависит от расстояния между пластинами конденсатора (d), которое не было указано в вопросе. Используя данную формулу, мы можем расчитать максимальный заряд, зная данное расстояние.