Задание по физике Ёмкость плоского конденсатора C=48нФ. Определите его ёмкость С1 ,если из пространства между обкладками откачать залитый туда керосин

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы определить ёмкость плоского конденсатора после удаления керосина, нам нужно воспользоваться формулой для ёмкости плоского конденсатора:

[
C = \frac{\varepsilon S}{d}
]

где:

( C ) — ёмкость конденсатора,( \varepsilon ) — диэлектрическая проницаемость материала между обкладками (в данном случае, это керосин и затем воздух),( S ) — площадь обкладок конденсатора,( d ) — расстояние между обкладками.

Первоначально мы имеем керосин, для которого диэлектрическая проницаемость составляет примерно ( \varepsilon{\text{керосин}} = 2.2 ). После удаления керосина, между обкладками будет лишь воздух, для которого ( \varepsilon{\text{воздух}} \approx 1 ).

Ёмкость конденсатора с керосином будет:

[
C_{\text{керосин}} = \frac{2.2 \varepsilon_0 S}{d}
]

где ( \varepsilon_0 ) — электрическая постоянная (приблизительно ( 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} )).

После удаления керосина, ёмкость станет:

[
C_{\text{воздух}} = \frac{\varepsilon_0 S}{d}
]

Теперь можем определить отношение ёмкости конденсаторов:

[
\frac{C{\text{воздух}}}{C{\text{керосин}}} = \frac{\varepsilon_0 S/d}{2.2 \varepsilon_0 S/d} = \frac{1}{2.2}
]

С учетом этого, можем найти новую ёмкость:

[
C{\text{воздух}} = \frac{C{\text{керосин}}}{2.2} = \frac{48 \, \text{нФ}}{2.2} \approx 21.82 \, \text{нФ}
]

Таким образом, ёмкость конденсатора после удаления керосина будет примерно ( 21.82 \, \text{нФ} ).