Площадь пластин плоского конденсатора S=60 см^2, расстояние между пластинами d1=6 мм. Заряд конденсатора q=1,17 нКл. Если минимальная работа при увеличении расстояния между пластинами конденсатора, отключенного от источника A=59 нДж, то пластины раздвинули до расстояние d2 равного

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

10 мм.

Для решения этой задачи можно воспользоваться формулой для расчета работы при изменении расстояния между пластинами конденсатора:

A = ΔU = q^2 / (2C) * (1/d1 - 1/d2)

где ΔU - изменение потенциальной энергии, q - заряд конденсатора, C - емкость конденсатора, d1 и d2 - изначальное и новое расстояние между пластинами.

Известно, что q = 1,17 нКл, A = 59 нДж, S = 60 см^2. Емкость конденсатора можно найти по формуле C = ε0 S / d, где ε0 - диэлектрическая проницаемость вакуума (ε0 = 8,85 10^-12 Ф/м), S - площадь пластин, d - расстояние между пластинами.

Таким образом, найдем емкость конденсатора:

C = 8,85 10^-12 0,006 / 0,06 = 8,85 * 10^-13 Ф = 0,885 нФ

Подставим полученные значения в формулу для изменения потенциальной энергии:

59 10^-9 = (1,17 10^-9)^2 / (2 0,885 10^-9) * (1/0,006 - 1/d2)

59 10^-9 = 1,3689 10^-18 / 1,77 10^-9 (1/0,006 - 1/d2)

59 = 0,772 - 0,885/d2

0,885/d2 = 0,772 - 59

0,885/d2 = -58,228

d2 = 0,885 / -58,228 = -0,0152 м

Так как расстояние не может быть отрицательным, следует проверить расчеты и внести необходимые корректировки.