Определить ёмкость конденсатора физика 3. Определить емкость плоского конденсатора, имеющего обкладки площадью S=150см² каждая. Диэлектрик- слюда, εr=6. Расстояние между пластинами d=4мм.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы определить ёмкость плоского конденсатора с диэлектриком, можно воспользоваться формулой:

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

где:

(C) — ёмкость конденсатора,(\varepsilon) — электрическая проницаемость диэлектрика,(S) — площадь обкладок,(d) — расстояние между обкладками.

Электрическая проницаемость (\varepsilon) состоит из двух составляющих:

[
\varepsilon = \varepsilon_0 \cdot \varepsilon_r
]

где:

(\varepsilon_0 \approx 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}) — электрическая проницаемость вакуума,(\varepsilon_r = 6) — относительная проницаемость слюды.

Теперь подставим значения в формулу:

Переведем площадь из см² в м²:
[
S = 150 \, \text{см}^2 = 150 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 = 0.015 \, \text{м}^2
]

Переведем расстояние из мм в м:
[
d = 4 \, \text{мм} = 4 \times 10^{-3} \, \text{м} = 0.004 \, \text{м}
]

Найдём электрическую проницаемость (\varepsilon):
[
\varepsilon = \varepsilon_0 \cdot \varepsilon_r \approx (8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}) \cdot 6 \approx 5.31 \times 10^{-11} \, \text{Ф/м}
]

Теперь подставим все значения в формулу для ёмкости:
[
C = \varepsilon \cdot \frac{S}{d} = (5.31 \times 10^{-11}) \cdot \frac{0.015}{0.004}
]

[
C = (5.31 \times 10^{-11}) \cdot 3.75 \approx 1.99625 \times 10^{-10} \, \text{Ф}
]

[
C \approx 2.00 \times 10^{-10} \, \text{Ф} = 200 \, \text{пФ}
]

Таким образом, ёмкость плоского конденсатора составляет примерно (200 \, \text{пФ}).